相移

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AC電路通常包含電阻、電感和 (或) 電容。阻抗表示電路對交流電流的抵抗程度,它以符號 "Z" 表示並以歐姆 (Ohms) 為量度單位。阻抗是由電阻R和電抗X所組成的,Z = R + jX,見圖1。

圖1: 阻抗圖

在交流電路中,由於電抗元件的存在,電壓和電流不一定在同一時間達到峰值,它們之間存在著時間差。這個時間差稱為相移 Φ,0° ≤ Φ ≤ 90°,並以角度為量度單位。

只包含電阻的電路稱為電阻性電路。在電阻性電路中電壓和電流之間沒有相移,Φ = 0°,見圖2a,此時稱電壓和電流"同相"。

圖2a: R電路中的V-I 關係

電容和電感屬於電抗元件,電抗元件中的電壓和電流是"不同相"的。在電感中,電壓領先電流90°,Φ = 90°,見圖2b;在電容中,電壓滯後電流90°,Φ = -90°,見圖2c。

圖2b: L電路中的V-I 關係

圖2c: C電路中的V-I 關係

包含電感和 (或) 電容的電路稱為電抗性電路。這類電路又可分為電感性電路,XL > XC,和電容性電路,XC > XL

圖3a 是一個RL串聯的電感性電路。由於電感有抵抗電流改變的特性,它把電源的能量以磁場的方式儲存起來,所以電感電壓vL領先電感電流iL,相移為90°;同時領先電源電壓v,相移為相角 Φ。

圖3a: RL電路中的V-I 關係

圖3b是一個RC串聯的電容性電路。由於電容有抵抗電壓改變的特性,它把電源的能量以電場的方式儲存起來,所以電容電壓vC滯後電容電流iC,相移為90°;同時滯後電源電壓v,相移為相角 Φ。

圖3b: RC電路中的V-I 關係

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