为何电阻的电压和电流无相位差

Question

交流电路中为何电阻的电压和电流无相位差

Answer 1

因为电阻的电压和电流的关系是符合欧姆定律的，也就是电阻的电流和电压成正比。
因此，假设接通电源时的电压正好是交流电的零点，当然没有电流，等电压逐渐上升，电流也相应上升，当电压升到峰值时，电流也达到最大值，然后电压下降，电流也相应下降……电压和电流始终是同步变化。所以电阻的电压和电流无相位差。

Answer 2

器件的电流和电压为什么会有相位差呢？
无源器件，激励由外部产生，自身只是决定电流通过的特性，那么它的表现即滞后（或提前）释放能量，或不作任何处理就释放能量。这里说的“处理”，也就是“储能”，电感和电容都是储能元件。
能量被暂时以磁场（电感）或电场（电容）的形式保留在元件内部，以一定的时间规律重新释放。
而纯电阻，理想电阻，是不储能的，电流直接通过，没有电场和磁场的存储（但并不是不存在电场和磁场），而电场对应于电压，而磁场，表现形式就是电流。
电在导体中是的传播形式，既有电场也有磁场，而具体的电场/磁场性质，决定于激励信号的性质。而通过电感和电容时，原本的传播形式改变，电容将只有（大部分）电场传播，而电感只有（大部分）磁场传播，这里的只有还有一层含义就是：一部分能量被转换成电场/磁场，另一部分由于阻抗不连续而反射回信号源。这样，能量就能过了储能元件，其电场和磁场传播形式（主要是相位，也就是时间次序）就改变了
所以纯电阻的电流和电压无相差，他只是一段无感导体。

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Answer 3

我们一般把用电设备分为两类，线性设备和非线性设备。线性设备的一个显著特征，就是不会产生相位差，而非线性设备，则会产生超前，或者是滞后。

像我们通常所用的电阻，其两端的电压与通过它的电流成正比，其电阻值为常数，其伏安特性曲线为直线，这就是我们所说的线性设备。