当我们需要联系两个或更多时,事情开始变得复杂交流电压或者彼此不合时止的电流。通过“偏离步骤”,我的意思是,两个波形不同步:它们的峰值和零点不匹配在同一时间点。下图中的图表说明了一个例子。
不一致的波形。
上面显示的两种波(A对B)具有相同的振幅和频率,但它们彼此不同步。用专业术语来说,这叫做相移。前面我们看到了如何通过计算三角正弦函数角度范围从0到360度,一个完整的圆。
正弦波的起始点是零振幅在0度,在90度逐步变为全正振幅,在180度逐步变为零,在270度逐步变为全负振幅,在360度逐步回到零的起始点。
我们可以在波形图的横轴上使用这个角度比例尺来表示一个波与另一个波之间的距离:如下图所示
波动波浪B×45°
这两个波形之间的位移大约是45度,A波在B波之前。为了更好地说明这个概念,下图给出了不同相移的采样
相移的例子。
因为上述示例中的波形处于相同的频率,所以它们将在每个时间点以相同的角度量超出步骤。因此,我们可以表达与整个波的恒定量相同的频率的两个或多个波形的相移,而不仅仅是沿波浪的任何两个特定点之间的偏移的表达。
也就是说,可以这样说:“电压‘A’与电压‘B’相差45度。”在其演化过程中走在前面的哪个波形就被称为是领先的后面那个据说是滞后。
相移,像电压一样,总是两个事物之间的相对测量。根本就没有波形绝对相位测量,因为没有已知的通用参考相位。
通常在AC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度的XXX伏”。该电路中的任何其他AC电压或电流将相对于该源电压具有其相移。
这就是为什么交流电路的计算要比直流电路复杂。当应用欧姆定律和基尔霍夫定律,交流电压和电流的数量必须反映相移和幅值。加法、减法、乘法和除法的数学运算必须同时作用于这些相移量和幅值。
幸运的是,有一个物理量的数学系统叫做复数理想地适用于代表幅度和阶段的此任务。
因为复杂数字的主题对对AC电路的理解至关重要,所以下一章将独自致力于该主题。
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