在RC电路中，为什么说频率低时电容电压与电源电压相位角接近0度，随着频率升高接近90度。不明白什么

Question

在RC电路中，为什么说频率低时电容电压与电源电压相位角接近0度，随着频率升高接近90度。不明白什么意思，不管频率高低，不都应该是90度吗？

Answer 1

你讲述的是低通滤波器，输出电压取自电容两端，分压得Uo=1/jωC/(1/jωC+R)=1/(1+jωR C)=1/(1+jf/f0),f0=2π√R C,由此可得到相角a r c t a n1/√[1+(f/f0)∧2=φ,继续推导就可以得出结论，当然这样理解困难些。可以认为RC电压电流最大相角90度，频率是0，即直流时，输出电压等于输入电压，相角为0，当频率增加，电容分得电压越小，趋于∞大时，输出电压趋于0，输入电压与输出电压相角差趋于90度。电容的电流与电压角差是始终90度。追问

输入电压与输出电压怎么为90度和零度的？能用图解吗？直观些好理解，谢谢

追答

输入直流，电容可认为断路，输入与输出仅过一电阻，无相角差，0度角差。电压从低到高频率变化时，电容分得电压从高到低变化，输入电压与电阻通过的电流同相，电容电压与电容通过的电流相角差90度，其合成电压与电流相角差从0到90变化，合成电压就是输入电压，竖轴是电容即输出电压，你自己画一个矢量图就明白。我用手机在外，没法绘图拍照了。

追问

不说合成，单看这个电路中电容的情况。电源是正玄信号发生器，通电时，电源电压和电容电压都从零开始增长，对吧

追答

概念不对，是定幅调频，电压幅度固定而频率从低到高变化，去测量输出电压的变化。

低通滤波器是研究频率变化输入输出的关系，而输入电压的幅值是不变的

追问

我明白啊。我就说如果画成图的话，电源电压和电容电压都是从零点开始增长的

追答

看图吧，这样理解容易，你说的我领会也困难

追问

这个不是相位图啊，你直接画个正玄图看看，输入电压与输出电压应该都是从零点开始。

追答

你的我画不出来，当输入是正弦电压从零开始，输出因输入电压频率不同会与输入电压有滞后的电角度。你认为要都从零开始，画不出来，你再理解理解吧

追问

首先，输入电压是百分百从零开始吧，那么输出电压需要时间建立，OK，输出电压会在x轴上偏离原点。而且还有个问题。容抗随频率变大变小，分得的电压也变大变小，可是在输入源不变时，在电容两极板间移动的电荷量是一定的，也就是说，不管频率高低，电容两极板间电压充满后都会一样才对，难道电容分得的电压指的不是两极板电压

追答

在稳态分析里你去纠结瞬态，我无法解决你的问题，着眼点有差异，我不想再缠绕