第5节 交流相 (修订中)
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当我们需要关联两个或多个彼此不同步的交流电压或电流时,事情开始变得复杂。 (opens new window)“失步”是指两个波形不同步:它们的峰值和零点不在同一时间点匹配。下图中的图表说明了一个例子。

异相波形。
上面显示的两个波(A 与 B)具有相同的幅度和频率,但它们彼此不同步。用技术术语来说,这称为_相移 (opens new window)。早些时候我们看到了如何通过计算三角正弦函数 (opens new window)来绘制一个“正弦波” ,角度范围从 0 到 360 度,一个完整的圆。 (opens new window) (opens new window)_ (opens new window)
正弦波的起点在 0 度处为零幅值,在 90 度处发展为全正幅值,在 180 度处为零,在 270 度处为全负幅值,并在 360 度处回到零起点。
我们可以沿波形图的水平轴使用这个角度刻度来表示一个波与另一个波的步幅有多远:下图

A浪领先B浪45°
这两个波形之间的偏移约为 45 度,“A”波在“B”波之前。下图中给出了不同相移的样本,以更好地说明这一概念: 下图

相移的例子。
由于上述示例中的波形处于相同频率,因此它们在每个时间点都会以相同的角度量失步。出于这个原因,我们可以将两个或多个相同频率的波形的相移表示为整个波的常数,而不仅仅是表示沿波的任何两个特定点之间的偏移。
也就是说,可以肯定地说,“电压‘A’与电压‘B’相差 45 度。” 无论哪一个波形在其演化过程中处于领先地位,都被称为_领先_,而落后的则被称为_滞后_。
相移与电压一样,始终是两个事物之间的相对测量。确实没有具有_绝对_相位测量的波形之类的东西,因为没有已知的通用相位参考。
通常在交流电路的分析中,电源的电压波形用作相位的参考,该电压表示为“0 度时的 xxx 伏特”。该电路中的任何其他交流电压或电流都将具有相对于该电源电压的相移。
这就是使交流电路计算比直流更复杂的原因。应用欧姆定律 (opens new window)和基尔霍夫定律 (opens new window)时,交流电压和电流的量必须反映相移和幅度。加法、减法、乘法和除法的数学运算必须对这些相移量以及幅度进行运算。
幸运的是,有一个称为_复数_的数学系统非常适合表示幅度和相位的任务。
因为复数主题对于理解交流电路非常重要,所以下一章将专门讨论这个主题。
# 总结
- _相移_是两个或多个波形彼此不同步的地方。
- 两个波之间的相移量可以用度数表示,如在绘制三角正弦函数时使用的波形图水平轴上的度数单位所定义的那样。
- _领先_波形被定义为一个波形在其演变过程中领先于另一个波形。_滞后_波形是在另一个之后的波形。例子:

- 交流电路分析的计算必须考虑电压和电流波形的幅度和相移才能完全准确。_这需要使用称为复数_的数学系统。
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