电压电流的超前与滞后动图解析

 

由于Sin[ωt]在求导或积分后会出现Sin[ωt±90°]，所以对于接上了正弦波的电感、电容，横坐标为ωt时可以观察到波形超前滞后的现象。

电感部分

用红色表示电压，蓝色表示电流。时间增加时，纵坐标轴及时间原点会随着波形一起往左移动。

如果把波形画在矢量图右方，就是下面这种动画，但横坐标右方是过去存在的波形，指向过去，是-ωt。虽然波形反过来了，但电压的变化仍然超前于电流，电流的变化仍然滞后于电压。

时间原点一直随着波形往右方移动，函数图中的纵坐标轴并未与横坐标交于原点，交点所代表的时间一直在增加。

电容部分

电压的变化滞后于电流，电流的变化超前于电压。坐标系右方是未来，左方是过去。

横坐标是-ωt时，电容的电压的变化仍然滞后于电流，电流的变化仍然超前于电压。因为此坐标系左方是未来，而右方是过去。

电阻部分

电压函数电流函数同相。

下图是三者串联的情况，没画相量图和波形图。但从指针的变化可以判断：电流相同时，电感和电容的电压函数反相。

用不同的颜色描述电压的大小，蓝色>黄色>红色；用不同的粗细和箭头描述电流的大小和方向，而且把电感、电容充能的效果也做进去了，电流最大时电感磁场能最大，电容电场能最小。

编辑：黄飞