相位差

更新时间:2023-12-29 20:38

相位差又称“相角差”、“相差”、“周相差”或“位相差”。两个作周期变化的物理量的相之间的差值。它为正值时称前者超前于后者,为负值时则滞后于后者。它为零或π的偶数倍时,两物理量同相;为π的奇数倍时则称反相。

简介

两个频率相同的交流电相位的差叫做相位差,或者叫做相差。 这两个频率相同的交流电,可以是两个交流电流,可以是两个交流电压,可以是两个交流电动势,也可以是这三种量中的任何两个。两个同频率正弦量的相位差就等于初相之差。是一个不随时间变化的常数。也可以是一个元件上的电流与电压的相位变化。任意一个正弦量y = Asin(wt+ j0)的相位为(wt+ j0),两个同频率正弦量的相位差(与时间t无关)。设第一个正弦量的初相为 j01,第二个正弦量的初相为 j02,则这两个正弦量的相位差为j12 = j01 - j02。

相位关系

(1) 当 j12> 0时,称第一个正弦量比第二个正弦量的相位越前(或超前) j12;

(2) 当 j12< 0时,称第一个正弦量比第二个正弦量的相位滞后(或落后)| j12|;

(3) 当 j12 = 0时,称第一个正弦量与第二个正弦量同相;

(4) 当 j12 = ±π或±180°时,称第一个正弦量与第二个正弦量反相

(5) 当 j12 = ±π/2或±90°时,称第一个正弦量与第二个正弦量正交。

示例

1.已知u= 311sin(314t- 30°) V,I= 5sin(314t+ 60°) A,则u与i的相位差为

jui= (-30°) - (+ 60°) = - 90°,即u比i滞后90°,或i比u超前90°。

相位差的取值范围和初相一样,小于等于π(180°).对于超出范围的,同样可以用加减2Nπ来解决。

2.研究交流电路的相位差。

如果电路含有电感和电容,对于纯电容电路电压相位滞后于电流(电压滞后电流多少度也可以表述成电流超前电压多少度),纯电感电路电流相位滞后于电压,滞后的相位值都为π的一半,或者说90°。在计算电路电流有效值时,电容电流超前90,电感落后90,可用矢量正交分解加合。

反相位

加在晶体管放大器基极上的交流电压和从集电极输出的交流电压,这两者的相位差正好等于180°。这种情况叫做反相位,或者叫做反相。

特殊相位差

正弦量正交(90°)和反相(180°)都是特殊的相位差。

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