電子設計教程31:電容與電感對相位的影響

  相位,指的是某個波形,在特定時間的位置,比如正弦波,當相位達到最高點的時候,我們稱之爲波峯。假設有一個正弦波電壓通過某個電阻,我們把電流記錄下來與電壓對比,很容易想象到這個電流的波形與電壓的波形頻率相同,相位相同,即在電阻上,電壓與電流同相位。
  對於電容來說,電壓與電流的相位並不相同。從充電過程看,總是先有流動電荷的積累纔有電容上的電壓變化,即電流總是超前於電壓。在數學上可以使用微積分公式+三角函數來證明,電容上電流超前電壓90°相位,或者說電壓落後電流90°相位。此處我們能建立感性認知即可。
  如下圖左,如果一個電阻與電容串聯,且從電阻上取輸出信號,那麼電容上超前的電流將會在電阻上變爲超前的電壓,輸出信號的相位將會超前於輸入信號。
如下圖右,如果一個電阻與電容並聯,電容將從電阻R2上取得電壓,由於電容對電壓的滯後作用,使得R2上電壓也被強制滯後。
在這裏插入圖片描述
  電感對信號相位的改變:從充磁過程看,充磁電流的變化引起磁場的變化,而磁場的變化又產生感應電動勢和感應電流,感應電流阻礙了充磁電流的變化,使得充磁電流的相位落後於感應電壓。或者說,電壓超前於電流。

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