电容在接入交流电时,为什么说电流的相位超前于电压。还有这样的话,频率会变化吗,谢谢,谢谢啊。

核心提示电容在刚和交流电源接通的瞬间,电源立即向电容充电,所以充电电流瞬间就到峰值,而此时由于电流在流动,电容上的电压就是零(没有电压降)。而充电电流随着电容充电慢慢完成,会慢慢减少,此时电压才逐渐建立起来。知道充电完成,充电电流为零时,电容上的电

电容在刚和交流电源接通的瞬间,电源立即向电容充电,所以充电电流瞬间就到峰值,而此时由于电流在流动,电容上的电压就是零(没有电压降)。而充电电流随着电容充电慢慢完成,会慢慢减少,此时电压才逐渐建立起来。知道充电完成,充电电流为零时,电容上的电压最高。所以电容上的电流先到峰值,电压后到峰值,电流相位超前于电压。在这个回路中的电源频率不会改变

电压和电流相位之间超前和滞后是负载的固有性质造成的,当负载含有电感、电容等储能元件时,由于储能元件不消耗有功功率,而是进行能量的吸收与回馈,造成电压与电流的相位差。

电感是储存磁场能量,能量与电流成正比,当电压加在电感上,电感会产生自感电势阻碍电流的变化,本质就是电能转换成磁能的过程,电流只能逐步增加,所以电流滞后电压。

电容是储存电场能量,电压与电容储存的电荷成正比,所以电压不会突变,只能随着电荷积累的过程逐步上升,即电压滞后电流。

这些特性是电感、电容固有的物理属性,客观世界就是这样。因此:

在交流电路中电压和电流的相位有三种情况,当负载是纯电阻性质时,电压和电流相位相同;当负载是(或含有)电感性质时,电压相位超前电流;当负载是(或含有)容性负载时,电压相位滞后电流,或者说,电流相位超前电压,如:平常用的异步电机,就是感性负载,用来补偿电网功率因数的补偿电容就是容性负载。

储能元件本身不消耗能量,但是引起的电流会在线路电阻上消耗能量,也会占用发电机的输出功率,所以要尽量克服,这就是必须提高系统功率因数的原因,功率因数是表示电力系统有功功率占比的参数。

 
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