怎么理解电容电压与电流相位相差90度?

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 楼主| 我是新手226 发表于 2011-6-29 09:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
电容电压与电流相位相差90度?怎么理解这句话,比如RC串联电路中,电流处处相同,与电流相位相差90度的电容电压是指电容哪一端的电压,电容两端电压会同相吗?相频响应图为什么到一定频率相位差就发生了变化?
zjp8683463 发表于 2011-6-29 10:15 | 显示全部楼层
电容建立电场需要时间,先要有电容内电荷移动。
不是指哪端电压,电压是个差分量,电流电压都是指电容两端的差值。
 楼主| 我是新手226 发表于 2011-6-29 11:28 | 显示全部楼层
看仿真结果,原理图(第一张图)
从频域看,电压幅度在Vin处是一条1V的直线,在Vout处是一条逐渐上升的曲线,这是由于电容阻抗造成的。电流则处处相等。
再看电压相位,Vin处电压相位始终为0,Vout处电压相位是一条57.8o逐渐下降的曲线(第二张图),
IC1的相位是从-122o下降曲线,IC1的相位是从57.8o下降曲线,这些数值是怎么来的?

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zoudejile 发表于 2011-6-29 12:01 | 显示全部楼层
电容断电后两端电压不能突变但电流没有了,所有可以认为电流先于电压!
zxg271548725 发表于 2011-6-29 12:02 | 显示全部楼层
不错 在线等
zjp8683463 发表于 2011-6-29 15:28 | 显示全部楼层
建议lz去看看自动控制理论经典部分,一阶系统的频域响应。。没学过这个没法说。
wen86sv 发表于 2011-6-30 16:13 | 显示全部楼层
i=c*(d(Vin-Vout)/dt)
 楼主| 我是新手226 发表于 2011-7-1 09:07 | 显示全部楼层
昨天书上刚看到,2L、7L都是正确的,谢谢你们的答复。90度的原因就是cos和sin导数之间存在的数值关系。58度、122度还在研究中
Siderlee 发表于 2011-7-1 09:20 | 显示全部楼层
阻抗  最直观
仙帝将王 发表于 2011-7-2 18:49 | 显示全部楼层
电路原理都有的,求导就可以了
dsy189 发表于 2011-7-3 16:06 | 显示全部楼层
看波形
毅如靳往 发表于 2011-7-3 17:13 | 显示全部楼层
电容电感的这种相位差
最直接的想法就是
电感  是电流瞬间达到最大值 而电压在过一段时间后才能到达峰值
电容  则相反
 楼主| 我是新手226 发表于 2011-7-4 09:19 | 显示全部楼层
有谁能用数学推导一下,似乎少不了那个虚数j吧
做大做强 发表于 2011-7-5 23:12 | 显示全部楼层
楼主用的什么仿真软件?我还只会用最原始的EWB
llp133 发表于 2011-7-9 13:06 | 显示全部楼层
I=C*(d(Vint-Vout)/dt)
silen071027 发表于 2011-7-15 16:45 | 显示全部楼层
假设有电容电极板上的电荷为Q,则有Q=CV
要t秒里,有△Q的电荷流入电容电极。这时的电流是,I=△Q/△t
在电容的电极板中,有△Q的电荷积蓄,因此。电极板间的电位差也就增加△V。所以△Q=C△V
根据以上所以有I=C△Q/△t
又因为△V/△t=V。ΨconsΨt  注意V。=BSΨ
所以有I=V。ΨconsΨt=V。Ψsin(Ψt+П/2)/////与电压V=V。sinΨt相比。电流的相位就比电压的快了П/2
pjy 发表于 2011-7-15 20:56 | 显示全部楼层
示波器观察电压和电流随频率变化的波形,先弄明白到底什么是相位,再从微观的角度去理解相位产生的过程,最后,建模分析。
546374708 发表于 2011-7-18 09:54 | 显示全部楼层
不太清楚
shgxx015 发表于 2011-7-18 11:03 | 显示全部楼层
哥,毕业后从没有用过仿真软件,悲催啊
aiyou18 发表于 2011-7-18 15:03 | 显示全部楼层
学这种基本概念应该往祖坟里刨。
首先楼主的表述就不严谨,准备的说应该是:对电容而言,电压的正弦变化值与电流的正弦变化值之间的相位差是90度。
交流电路,你不要理解成电荷在回路流动。实际上电容极板左边到电源正极是一半边电路,电容右极板到电源负极是另一半电路。左边的电路中的电荷往返运动,右边的也往返运动。电容电压对应的是两极板电荷累积数目的差。
还记得电流的形成原理吗?为什么开关接通的瞬间1公里外那端就有了电流?并不是因为此处的电荷瞬间流动到一公里外,而是电磁波以光速的速度传播,所以瞬间1公里外就建立了电场。所以电流对应的是电场。所以在忽略电感阻碍的作用下,电流的相位正比于电磁场建立的速度,所以是0。
只有在正弦输入的情况下,两者相位差才正好为90度。
学习用公式扔给别人,总会让人觉得难以理解,就是因为没有重视机理分析。数学家克莱因说过,搞数学要重视直觉分析,就是把复杂的现象用生活中能直观感受的现象来解释。这样才学的透彻,一个公式推导出结果,然后“你看,结果就是这样!”是很不负责的。

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