上图是电容器充电时的瞬态电路,根据欧姆定律:
ic = (E - uc) / R
当 uc = 0 时,ic = E/R ,是最大值,可见电容器上的电压与电流是不同步的。
所以,在交流稳态电路中,电容器的电压相位滞后电流相位 90°。
本题中电容电压就是电源电压,当电压最大值时电流是最小值,就像上图中:
uc = E 时,ic = 0 。
追问那如果说一个交流电源连接一个不带电电容,此时交流电源电压从过零处开始上升,电容上哪来的最大电流?
追答所以我说是:交流稳态电路,就是连续进行中的状态下。
你说的过程是瞬态分析,与充电过程分析是一样的,不适合稳态电路。
外加交流电压处于最低时,电容电流最大还是最小?
追答看波形图:π 与 2π 时交流电压为零,电容电流最大,但是方向相反。
追问我就是理解不了电压最低时电流最大,电流是靠电压推动的,电压低时电流怎么大呢?
追答Uc = Q / C
电容量 C 是定值,电压 Uc 跟随电量 Q 变化,所以电压相位滞后电流相位。
电容是储能元件(无功元件),不消耗有功功率。
电源电压高于电容器电压时,电源向电容器充电,随着电荷量的积累,电容电压上升;
电源电压低于电容器电压时,电容器向电源放电,把电能回馈给电源,此时电容器是电源,电源是负载。
电容器放电的电能是上一时间段电源赋予电容的,你的思路是纯电阻电路的概念。
c固定,所以Q小U小啊,为何充电电压低时电流大?
追答你的思路一直停留在“电源向电容充电”!在交流稳态电路中,电容是周期性的冲、放电!电容的性质在负载与电源之间转换!
我已经从多方面解释电容的性质,你还是不理解我也没办法了。
不是,你说的我理解了,我就是想说当电容不带电,交流电源电压也刚从零开始上升时,电容电流为什么最大了
追答你有些“胡搅蛮缠”,我已经说过了:
稳态电路是连续的过程,才有电压与电流相位差 90° 的结论。
“当电容不带电,交流电源电压也刚从零开始上升时”,这是瞬态,不是连续的过程,相位差 90° 的结论自然不适用。
第一个图就是讨论瞬态,称为过渡过程,适用换路定律,是大学物理的课程。
意思就是我说的这种情况下,电流与电压同相咯?
追答当然。究竟通过几个周期过度到相位差是 90° 我就不知道了。一般讨论过渡过程都是电压源、电流源供电。
追问有人说就算我说的那种情况,电流也是最大的,因为正弦交流电压开始上升率大,所以电流大
追答如果你说的情况是理想的交流电压源,内阻为零,对电容器充电是不需要时间的。因为电源可以输出趋于无穷大的电流,而电容量是有限值。这个概念叫做:电容电压跃变。你说的情况电流不是最大的问题,而是始终是无穷大。
我画的第一个图是带电阻的,这是实际的情况,是可以计算的。
不要钻牛角尖了。读大学后数学课与物理课同步进行,到时候你还感兴趣就与老师探讨。