Mi a fázis, a fázisszög és a fáziseltolás

Amikor a váltakozó áramról beszélünk, gyakran olyan kifejezésekkel dolgoznak, mint a "fázis", "fázisszög", "fáziseltolás". Ez általában szinuszos váltakozó vagy pulzáló áramra utal (egyenirányítással nyert). szinuszos áram).

Mivel az EMF periodikus változása a hálózatban vagy az áramkörben az áram harmonikus oszcillációs folyamat, akkor ezt a folyamatot leíró függvény harmonikus, azaz szinuszos vagy koszinuszos, a rezgőrendszer kezdeti állapotától függően.

A függvény argumentuma ebben az esetben csak a fázis, vagyis az oszcilláló mennyiség (áram vagy feszültség) helyzete minden egyes figyelembe vett időpillanatban a rezgések kezdetének pillanatához képest. Maga a függvény pedig ugyanabban az időpillanatban veszi fel az ingadozó mennyiség értékét.

Fázis

A "fázis" szó jelentésének jobb megértése érdekében nézzük meg az egyfázisú váltakozó áramú hálózat feszültségének időbeli függésének grafikonját. Itt azt látjuk, hogy a feszültség egy bizonyos Um maximális értékről -Um értékre változik, periodikusan áthaladva a nullán.

A változás során a feszültség minden időpillanatban sok értéket vesz fel, periodikusan (T idő után) visszatér arra az értékre, ahonnan ennek a feszültségnek a figyelése elkezdődött.

Azt mondhatjuk, hogy a feszültség bármely pillanatban egy bizonyos fázisban van, ami több tényezőtől függ: a rezgések kezdete óta eltelt t időtől, a szögfrekvenciától és a kezdeti fázistól. Zárójelben a teljes oszcillációs fázis az aktuális t időpontban. A Psi a kezdeti fázis.

Fázisszög

A kezdeti fázist az elektrotechnikában is nevezik kezdeti fázisszögmivel a fázist radiánban vagy fokban mérik, mint minden normál geometriai szöget. A fáziseltolási határértékek 0 és 360 fok vagy 0 és 2 * pi radián között vannak.

A fenti ábrán látható, hogy az U váltakozó feszültség megfigyelésének kezdetekor annak értéke nem volt nulla, vagyis a fázis ebben a példában már bizonyos szögben el tudott térni a nullától. A Psi körülbelül 30 fokkal vagy pi / 6 radiánnal egyenlő – ez és ez a kezdeti fázisszög.

A szinuszos függvény argumentumának részeként a Psi állandó, mert ez a szög a változó feszültség megfigyelésének kezdetén van meghatározva, és ezután általában nem változik. Jelenléte azonban meghatározza a szinuszos görbe teljes elmozdulását az origóhoz képest.

A feszültség további ingadozásával az áram fázisszöge változik, és ezzel együtt a feszültség is változik.

Szinuszos függvény esetén, ha a teljes fázisszög (teljes fázis, figyelembe véve a kezdeti fázist) nulla, 180 fok (pi radián) vagy 360 fok (2 * pi radián), akkor a feszültség nullát vesz fel, és ha a fázisszög 90 fokot (pi / 2 radián) vagy 270 fokot (3 * pi / 2 radián) vesz fel, akkor ilyenkor a feszültség maximálisan eltér nullától.

Fázis késés

Általában a váltakozó szinuszos áramú (feszültségű) áramkörökben végzett elektromos mérések során a vizsgált áramkörben lévő áramot és feszültséget egyidejűleg figyelik. Ezután az áram- és feszültséggrafikont egy közös koordinátasíkon ábrázoljuk.

Ebben az esetben az áram és a feszültség változásának gyakorisága azonos, de eltérő, ha megnézzük a grafikonokat, azok kezdeti fázisait. Ebben az esetben azt mondják az áram és a feszültség közötti fáziseltolódásra, vagyis a kezdeti fázisszögeik különbségére.

Más szóval, a fáziseltolódás határozza meg, hogy az egyik szinuszhullám mennyivel tolódik el időben a másikhoz képest. A fáziseltolódást, akárcsak a fázisszöget, fokban vagy radiánban mérjük. A fázisban az a szinusz vezet, amelynek periódusa korábban kezdődik, és az, amelyik periódusa később kezdődik, késik. A fáziseltolódást általában Phi betűvel jelölik.

A fáziseltolódás például a háromfázisú váltakozó áramú hálózat vezetőinek egymáshoz viszonyított feszültségei között állandó, és egyenlő 120 fokkal vagy 2 * pi / 3 radiánnal.