题目
[题目]已知正弦量 =Umsin (omega t-(30)^circ )V,-|||-=Imsin (omega t+(60)^circ )A , =50Hz 求U与I的相-|||-位差,并指出它们哪个超前哪个滞后?

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查正弦量的相位差计算及相位关系判断,需掌握正弦函数表达式中初相位的提取方法,以及相位差的计算规则。
解题核心思路:
- 提取初相位:从电压$u$和电流$i$的表达式中分别提取初相位$\phi_u$和$\phi_i$。
- 计算相位差:相位差$\Delta \phi = \phi_u - \phi_i$,根据结果的正负判断超前或滞后关系。
- 物理意义:结合相位差结果,分析对应的电路性质(电容或电感)。
破题关键点:
- 初相位符号:注意表达式中的角度符号(如$-30^\circ$和$+60^\circ$)。
- 相位差方向:若$\Delta \phi > 0$,电压超前电流;若$\Delta \phi < 0$,电流超前电压。
步骤1:提取初相位
- 电压$u = U_m \sin(\omega t - 30^\circ)$,初相位$\phi_u = -30^\circ$。
- 电流$i = I_m \sin(\omega t + 60^\circ)$,初相位$\phi_i = +60^\circ$。
步骤2:计算相位差
相位差公式为:
$\Delta \phi = \phi_u - \phi_i = (-30^\circ) - 60^\circ = -90^\circ$
步骤3:判断超前与滞后
- $\Delta \phi = -90^\circ$为负值,说明电压相位比电流滞后$90^\circ$,即电流超前电压$90^\circ$。
- 在电路中,电流超前电压$90^\circ$对应电容性负载。