Što je faza, fazni kut i fazni pomak

Kada se govori o izmjeničnoj struji, često se koriste pojmovi kao što su "faza", "fazni kut", "fazni pomak". To se obično odnosi na sinusoidnu izmjeničnu ili pulsirajuću struju (dobivenu ispravljanjem sinusoidalna struja).

Budući da je periodična promjena EMF-a u mreži ili struje u krugu harmonijski oscilatorni proces, tada je funkcija koja opisuje taj proces harmonijska, odnosno sinusna ili kosinusna, ovisno o početnom stanju titrajnog sustava.

Argument funkcije u ovom slučaju je samo faza, odnosno položaj oscilirajuće veličine (struje ili napona) u svakom razmatranom trenutku vremena u odnosu na trenutak početka oscilacija. A sama funkcija uzima vrijednost fluktuirajuće količine u istom trenutku u vremenu.

Faza

Da bismo bolje razumjeli značenje pojma "faza", okrenimo se grafikonu ovisnosti napona u jednofaznoj izmjeničnoj mreži o vremenu. Ovdje vidimo da se napon mijenja od određene maksimalne vrijednosti Um do -Um, povremeno prolazeći kroz nulu.

U procesu promjene, napon poprima mnoge vrijednosti u svakom trenutku vremena, povremeno (nakon vremenskog razdoblja T) vraća se na vrijednost od koje je počelo praćenje ovog napona.

Možemo reći da je u bilo kojem trenutku vremena napon u određenoj fazi, što ovisi o nekoliko čimbenika: o vremenu t koje je proteklo od početka titranja, o kutnoj frekvenciji i o početnoj fazi. U zagradama je puna faza titranja u trenutnom trenutku t. Psi je početna faza.

Fazni kut

Početna faza naziva se i u elektrotehnici početni fazni kutbudući da se faza mjeri u radijanima ili stupnjevima, baš kao i svi normalni geometrijski kutovi. Granice faznog pomaka kreću se od 0 do 360 stupnjeva ili 0 do 2 * pi radijana.

Na gornjoj slici se vidi da u trenutku početka promatranja izmjeničnog napona U njegova vrijednost nije bila nula, odnosno da je faza već uspjela odstupiti od nule u ovom primjeru pod određenim kutom. Psi jednak otprilike 30 stupnjeva ili pi / 6 radijana — to je i jest početni fazni kut.

Kao dio argumenta sinusne funkcije, Psi je konstantan jer je ovaj kut određen na početku promatranja promjenjivog napona i tada se općenito ne mijenja. Međutim, njegova prisutnost određuje ukupni pomak sinusne krivulje u odnosu na ishodište.

Kako napon dalje fluktuira, trenutni fazni kut se mijenja i napon se mijenja s njim.

Za sinusoidnu funkciju, ako je ukupni fazni kut (puna faza, uzimajući u obzir početnu fazu) nula, 180 stupnjeva (pi radijana) ili 360 stupnjeva (2 * pi radijana), tada napon pretpostavlja nulu i ako je fazni kut poprima vrijednost od 90 stupnjeva (pi / 2 radijana) ili 270 stupnjeva (3 * pi / 2 radijana), tada u tim trenucima napon maksimalno odstupa od nule.

Pomak faze

Obično se tijekom električnih mjerenja u strujnim krugovima s izmjeničnom sinusoidnom strujom (naponom) istovremeno promatraju i struja i napon u ispitivanom krugu. Grafikoni struje i napona zatim se iscrtavaju na zajedničkoj koordinatnoj ravnini.

U ovom slučaju, frekvencija promjene struje i napona je identična, ali različita, ako pogledate grafikone, njihove početne faze. U ovom slučaju kažu za fazni pomak između struje i napona, odnosno za razliku njihovih početnih faznih kutova.

Drugim riječima, fazni pomak određuje koliko je jedan sinusni val vremenski pomaknut od drugog. Fazni pomak, kao i fazni kut, mjeri se u stupnjevima ili radijanima. U fazi prednjači sinus čija perioda počinje ranije, a zaostaje onaj čija period počinje kasnije u fazi. Fazni pomak obično se označava slovom Phi.

Fazni pomak, na primjer, između napona na vodičima trofazne mreže izmjenične struje relativno je konstantan i jednak je 120 stupnjeva ili 2 * pi / 3 radijana.