秒懂电压电流的超前与滞后
在正弦交流电路中,电压与电流的超前滞后关系
在正弦交流电路中,电压与电流的超前滞后关系
在正弦交流电路中，电压与电流的相位关系可以通过超前和滞后这两个概念来描述。
1. 电压与电流的相位差：当电压和电流都是正弦波时，它们之间存在一定的相位差。
相位差可以是0度、90度、180度等，具体取决于电路元件的性
质和连接方式。
2. 超前与滞后的概念：在相位上，如果电压相对于电流是超前的，这意味着电压的峰值比电流的峰值早到达。
相反，如果电压相对于电流是滞后的，则电压的峰值比电流的峰值晚到达。
3. 应用场景：超前和滞后的相位关系取决于电路中元件的种类和连接方式。
例如，纯电阻性负载时，电压和电流同相位；纯电感性负载时，电流滞后于电压90度；纯电容性负载时，电流超前于电压90度。
这些相位关系在分
析交流电路时非常重要，因为它们决定了电路的工作特性和元件之间的相互影响。
综上所述，电压与电流的超前和滞后关系取决于电路的元件性质和连接方式，分析这些关系有助于深入理解交流电路的工作原理。
什么是电压滞后？
什么是电压滞后？
电压滞后是锂亚硫酰氯电池的一大特性，也是该种电池存在的基础，其原理如下：组成电池的亚硫酰氯电解液是一种强氧化性的化学物质，它同时起了电解液和电池正极活性物质的作用，亚硫酰氯与电池的负极活性物质金属锂接触后，在金属锂表面上立即形成一层致密的钝化膜，这一层钝化膜是一种离子导体，锂离子能在钝化膜中进行迁移，但由于其迁移的速率很小，因此会阻挡电池进行反应，当电池中流过的电流不大于1µA\cm2（金属锂表面积）时，钝化膜中锂离子的迁移速率能够满足要求，当电流较大时，钝化膜中锂离子的迁移速率的限制产生严重影响，钝化膜两端产生很大的电压降，此时具体表现就是电池负载电压低；随着电流的不断流过，钝化膜逐渐破裂，两端的压降逐渐下降，电池的负载电压就逐渐上升直至正常。
钝化膜的逐渐破裂过程就是电池电压滞后的消除过程。
当电池长期处于微小电流放电或贮存情况下，电池的钝化膜会逐渐加厚。
电池的电压滞后也会加重，严重时最低电压会降到2V甚至更低，此时就会影响用户的使用，如果在电路上未采取措施，就会由于瞬即电压太低，使仪器不能正常使用。
解决方法：定时放电法。
电容电感超前滞后关系
电容电感超前滞后关系
电容电感超前滞后关系是指在交流电路中，电容和电感元件的电压和电流之间存在一定的相位差。
具体来说，当电压的峰值出现在电流峰值之前时，称为电容电压超前电流；反之，称为电感电压滞后电流。
这种相位差是由于电容和电感元件对电流的响应不同所导致的。
电容元件对电流的响应是电流变化速度越快，电容器的电压变化越大；而电感元件对电流的响应则是电流变化速度越慢，电感器的电压变化越大。
在实际电路中，电容和电感元件的超前滞后关系往往会影响电路的性能和稳定性。
例如，在滤波电路中，电容和电感元件的相位差会影响电路对特定频率的信号的滤波效果。
而在交流电动机等电感负载中，电容和电感元件的相位差会导致电机的效率降低和电路的损耗增加。
因此，对于电容和电感元件的超前滞后关系的理解和掌握，对于电路工程师和电子爱好者来说都是非常重要的。
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功率因数表的超前与滞后是什么意思
功率因数表的超前与滞后是什么意思功率因数表的超前与滞后是什么意思功率因素表显示的超前与滞后，反映了线路中电压电流的相位关系。
滞后，是常见的情况，表示电流的相位滞后于电压的相位，说明线路是感性的，以电动机类的负载为主。
超前，是少见的情况，表示电流相位超前电压相位，说明线路呈现容性，负载中电容过大，一般出现在电容补偿补过头了。
正常的负载少见容性的。
功率因素超前，通常会使电网出现不稳定现象，容易产生震荡，造成电网故障，故要尽量不免出现超前。
如果线路中没有容性负载，功率因素显示超前，通常是表计的接线有问题，否则就是表计坏了。
2026同步电动机的功率因数一·增加它的励磁电流，电动势E0就增大，同步电动机就会在过励状态下运行。
这时，同步电动机定子电流越前端电压（即为电容性），反电势-E0比较大，电动机从电网吸取容性电流和容性无功功率，或者说向电网发出感性电流和感性无功功率。
正好补偿了附近电感性负载的余姚，使整个电网的功率因数得到了提高。
二·减小同步电动机的励磁电流，-E0就减小，同步电动机就在欠励状态下运行。
这时同步电动机从电网吸收感性电流，对电网来说，就是增加了电感性负载，使负载需要的感性无功电流增加，降低了整个电网的功率因数。
因此同步电动机一般不在欠励状态下运行，是按照过励的运行条件设计的。
同步电动机的励磁电流不能过分加大，因为励磁电流太大会引起定子电流增大，定子和转子损耗都要增加，使电机的温升增加。
同步电动机接入电网后。
电网电压和频率是一定的，同步电动机从电网吸收的有功功率的大小由它所带动的负载大小决定的。
如果负载不变，调节电动机的励磁电流，就会使定子电流也发生变化。
同步电动机的功率因数是由励磁电流决定的。
ts12345功率因素表显示的超前与滞后，反映了线路中电压电流的相位关系LONYE也可以简单地这样说，功率因数表显示超前，是本电气系统向供电电网输送无功电流；功率因数表显示滞后，是本电气系统从供电电网吸入无功电流。
电流电压的同相位、超前与滞后
电流电压的同相位、超前与滞后一个正弦波的交变电源，接一个纯电阻负载，在电阻负载两端的电压和通过负载的电流是同相位，叫做电流电压同相位。
同样一个正弦波的交变电源，接一个纯电容负载上，因为电容两端的电压不能突变，还是为零，此时电流却最大，所以在电容负载的电流超前于电压，电容两端的电压相位会滞后电流90度。
同样一个正弦波的交变电源，接一个纯电感负载上，因为电感的电流不能突变，还是为零，此时电压却最大，所以在电感负载的电流滞后于电压，电感两端的电压相位会超前电流90度。
交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S，相位差就是电流的最大值与电压的最大值不同时出现。
电流相位电流相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量。
交流电的大小和方向是随时间变化的。
比如正弦交流电流，它的公式是i=Isin2πft。
i是交流电流的瞬时值，I是交流电流的最大值，f是交流电的频率，t 是时间。
随着时间的推移，交流电流可以从零变到最大值，从最大值变到零，又从零变到负的最大值，从负的最大值变到零。
在三角函数中2πft相当于角度，它反映了交流电任何时刻所处的状态，是在增大还是在减小，是正的还是负的等等。
因此，在交流电领域中，把2πft 叫做电流相位，或者叫做电流相。
交流电的数学表达式是:i=Imsin(2πft+φo) 其中Im为最大值;f为频率，工频为50Hz;φo 为初相位。
电压相位电压相位是反映交流电任何时刻的状态的物理量。
交流电的大小和方向是随时间变化的。
比如正弦交流电压，它的公式是u=Usin2πft。
u是交流电压的瞬时值，U是交流电压的最大值，f是交流电的频率，t 是时间。
随着时间的推移，交流电压可以从零变到最大值，从最大值变到零，又从零变到负的最大值，从负的最大值变到零。
在三角函数中2πft相当于角度，它反映了交流电任何时刻所处的状态，是在增大还是在减小，是正的还是负的等等。
3阅--功率因数表的超前与滞后
(1)功率因数表的超前与滞后是什么意思功率因素表显示的超前与滞后，反映了线路中电压电流的相位关系。
滞后，是常见的情况，表示电流的相位滞后于电压的相位，说明线路是感性的，以电动机类的负载为主。
超前，是少见的情况，表示电流相位超前电压相位，说明线路呈现容性，负载中电容过大，一般出现在电容补偿补过头了。
正常的负载少见容性的。
功率因素超前，通常会使电网出现不稳定现象，容易产生震荡，造成电网故障，故要尽量不免出现超前。
如果线路中没有容性负载，功率因素显示超前，通常是表计的接线有问题，否则就是表计坏了。
(2) 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。
功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。
功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。
功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。
所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。
(3) 高级分析：在感性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。
两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。
功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。
保尔金能使两个峰值重新接近在一起，从而提高系统运行效率。
对于功率因数改善电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。
因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。
由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿的效益。
2_超前滞后
电工技术上所谓的超前滞后原本是时间的先后，为了运用数学工具，以一个周期作为360°，就把时间转换成了相位角。
并用相量来表示正弦量。
在相量图上，以逆时针作为正方向。
所以，超前是逆时针方向。
比如，下图中I2超前U，I1滞后U。
向左转|向右转
变压器的一种接法
DYn11：
D表示一次绕组为三角型接线，
Y表示二次测绕组星型接线，
n表示引出中性线，
11表示二次测绕组的相角滞后一次绕组330度，
用时钟的表示方法，假设一次测绕组为中心12点时刻，那么二测绕组就在11点位置，夹角为30度。
电阻、电容、电感的本质及相位超前和滞后
电阻、电容、电感的本质及相位超前和滞后电阻——电能→热能电感——电能→磁场能，&磁场能→电能电容——电势能→电场能，&电场能→电流由此可见，电阻、电感、电容就是能源转换的元件。
电阻、电感实现不同种类能量间的转换，电容则实现电势能与电场能的转换。
1、电阻电阻的原理是：电势能→电流→热能。
电源正负两端贮藏有电势能（正负电荷），当电势加在电阻两端，电荷在电势差作⽤下流动——形成了电流，其流动速度远⽐⽆电势差时的乱序⾃由运动快，在电阻或导体内碰撞产⽣的热量也就更多。
正电荷从电势⾼的⼀端进⼊电阻，负电荷从电势低的⼀端进⼊电阻，⼆者在电阻内部进⾏中和作⽤。
中和作⽤使得正电荷数量在电阻内部呈现从⾼电势端到低电势端的梯度分布，负电荷数量在电阻内部呈现从低电势端到⾼电势端的梯度分布，从⽽在电阻两端产⽣了电势差，这就是电阻的电压降。
同样电流下，电阻对中和作⽤的阻⼒越⼤，其两端电压降也越⼤。
因此，⽤R=U/I来衡量线性电阻（电压降与通过的电流成正⽐）的阻⼒⼤⼩。
对交流信号则表达为R=U(t)/i(t)。
注意，也有⾮线性电阻的概念，其⾮线性有电压影响型、电流影响型等。
2、电感电感的原理：电感——电势能→电流→磁场能，&磁场能→电势能（若有负载，则→电流）。
当电源电势加在电感线圈两端，电荷在电势差作⽤下流动——形成了电流，电流转变磁场，这称为“充磁”过程。
若被充磁电感线圈两端的电源电势差撤销，且电感线圈外接有负载，则磁场能在衰减的过程中转换为电能（如负载为电容，则为电场能；若负载为电阻，则为电流），这称为“去磁”过程。
衡量电感线圈充磁多少的单位是磁链——Ψ。
电流越⼤，电感线圈被冲磁链就越多，即磁链与电流成正⽐，即Ψ=L*I。
对⼀个指定电感线圈，L是常量。
因此，⽤L=Ψ/I表达电感线圈的电磁转换能⼒，称L为电感量。
电感量的微分表达式为：L=dΨ(t)/di(t)。
根据电磁感应原理，磁链变化产⽣感应电压，磁链变化越⼤则感应电压越⾼，即U(t)=dΨ(t)/dt。
电流电压坐标系中超前与滞后
电压与电流之间的相位差( θ ) 的余弦叫做功率因数，用符号cosθ 表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosθ = P /S 。
Φ 就是相位角。
滞后和超前这个概念是相对于电流和电压之间的关系而说的也就是说，比如是容性负载（电容器），那么他会导致最终电流超前90度，如果是电感则产生最终电流超前-90度（即滞后90度）反过来说，在平面直角坐标系中，假设电压为X轴水平方向，则是否超前则为Y轴垂直方向，当为容性负载时为Y正半轴部分，感性负载为Y负半轴部分无论是正超前还是负超前（滞后）都会导致功率因数下降，而纯阻性负载其超前角是0度，这个时候功率因数为1正因为容性和感性具有这种相反的性质，那么当使用电动机等感性负载时，会导致严重的负超前，这个时候就应当使用足够的电容器进行补偿，使其无限逼近0度，保证功率因数无限的逼近1。
总之，功率因数下降，无论是正超前还是负超前都回导致下降，只有为0时才是最高的，而感性负载一应用就肯定是负的了。
所以就要用电容补偿让他接近0。
电容是充电储能元件，在交流电路中它不断充放电，但每一个周期里它都是先产生初始充电电流，才能使极板上有电荷，这样，电荷不断累积才能产生电压。
电压的最大值只有等电流达到最大值之后，才能达到。
所以容性负载的电流永远超前于电压。
至于90°，可以这样理解。
三相交流电的一个完整周期是360°，电压电流都是正弦波，从0°到180°时电流为单向的（可视为正向的），电压在这个过程中一直升高，电容器在充电，只有当电流准备开始反向时（电流相位180°的位置），电压才达到最大值（90°的位置），电流=0，相位差刚好是90°。
收起xeER34HN912014-07-30滞后和超前这个概念是相对于电流和电压之间的关系而说的也就是说，比如是容性负载（电容器），那么他会导致最终电流超前90度，如果是电感则产生最终电流超前-90度（即滞后90度）反过来说，在平面直角坐标系中，假设电压为X轴水平方向，则是否超前则为Y轴垂直方向，当为容性负载时为Y正半轴部分，感性负载为Y负半轴部分无论是正超前还是负超前（滞后）都会导致功率因数下降，而纯阻性负载其超前角是0度，这个时候功率因数为1正因为容性和感性具有这种相反的性质，那么当使用电动机等感性负载时，会导致严重的负超前，这个时候就应当使用足够的电容器进行补偿，使其无限逼近0度，保证功率因数无限的逼近1。
电路中的超前相位和滞后相位
电路中的超前相位和滞后相位在电路中，我们经常会听到超前相位和滞后相位这两个词，它们是描述电压和电流波形之间时间关系的重要概念。
了解超前相位和滞后相位的原理对于理解电路行为和信号处理至关重要。
首先，我们来讲讲超前相位。
当电流或电压的波形处于正弦波形时，如果电流波形的峰值出现在电压波形的峰值之前，我们称这个电流波形具有超前相位。
换句话说，电流波形的峰值在电压波形的峰值之前经过。
这种情况下，电流波形的相位角度小于电压波形的相位角度。
为了更好地理解超前相位的概念，我们可以想象一个简单的电路例子。
假设我们有一个电感元件（inductor），当电路中的电压变化时，电感元件会产生一个电流。
由于电感元件的特性，电流会稍稍滞后于电压的变化。
当电压的峰值出现后，电流开始上升，然后达到其峰值。
在这个例子中，电流波形的峰值出现在电压波形的峰值之后，因此具有滞后相位。
了解了超前相位和滞后相位的概念，我们可以进一步讨论它们在电路中的应用。
在许多电路设计和信号处理应用中，我们需要考虑信号的相位关系，因为相位关系会影响电路的性能和稳定性。
例如，在交流电路中，我们经常需要匹配电流和电压的相位，以便正确传输功率和信号。
如果电流和电压的相位没有匹配，信号会受到严重的失真，从而影响电路的效果。
在电路分析和设计中，我们使用相位差来衡量两个波形的相对位置。
相位差通常用度数或弧度来表示。
当两个波形具有相同的频率时，我们可以通过测量它们的相位角来计算它们的相位差。
如果一个波形的相位角大于另一个波形的相位角，则这两个波形之间存在超前相位。
相反，如果一个波形的相位角小于另一个波形的相位角，则存在滞后相位。
相位差的大小决定了波形之间的时间延迟和相位关系。
除了在电路分析中的应用，超前相位和滞后相位在许多其他领域也具有重要意义。
例如，在音频处理和声学领域，我们需要考虑音频信号的相位关系，以实现立体声效果或消除干扰音。
在图像处理中，超前相位和滞后相位可以用于改善图像对比度和细节。
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秒懂电压电流的超前与滞后
由于Sin[ωt]在求导或积分后会出现Sin[ωt±90°]，所以对于接上了正弦波的电感、电容，横坐标为ωt时可以观察到波形超前滞后的现象，直接从静态的函数图上看不太容易理解，还是做成动画比较好。
下图是电感的，用红色表示电压，蓝色表示电流。
如果接上理想的直流电压表、直流电流表，可以观察到电压的变化超前于电流，电流的变化滞后于电压。
时间增加时，纵坐标轴及时间
原点会随着波形一起往左移动。
如果把波形画在矢量图右方，就是下面这种动画，但横坐标右方是过去存在的波形，指向过去，是-ωt。
虽然波形反过来了，但电压的变化仍然超前于电流，电流的变化仍然滞后于电压。
时间原点一直随着波形往右方移动，函数图中的纵坐标轴并未与横坐标交于原点，交点所代
表的时间一直在增加。
如果不注意，超前滞后的判断很容易出错。
理解超前滞后这一概念用相量图是最好的，从测量数据来观察或者从静态波形上观察都不太
直观而且容易出错。
下图是电容的。
电压的变化滞后于电流，电流的变化超前于电压。
坐标
系右方是未来，左方是过去。
横坐标是-ωt时，电容的电压的变化仍然滞后于电流，电流的变化仍然超前于电压。
因为此坐标系左方是未来，而右方是过去。
下图是电阻的。
电压函数电流函数同相。
下图是三者串联的情况，没画相量图和波形图。
但从指针的变化可以判断：电流相同时，电
感和电容的电压函数反相。
没画总电压，因为总电压有可能超前于总电流，也有可能滞后于总电流，也有可能两者同相，同相时为谐振状态。
以前还做过这种，元件右边标的是电压电流的参考方向。
用不同的颜色描述电压的大小，蓝色>黄色>红色；用不同的粗细和箭头描述电流的大小和方向，而且把电感、电容充能的效果
也做进去了，电流最大时电感磁场能最大，电容电场能最小。
但是，就解释超前滞后这一概念的话，指针表的动画更直观。