การเปลี่ยนเฟสสำหรับกระแสสลับ

กระแสสลับ ความถี่เดียวกัน พวกมันสามารถแตกต่างกันได้ไม่เพียง แต่ในแอมพลิจูดเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเฟสด้วย นั่นคือพวกมันสามารถเปลี่ยนเฟสได้

หากกระแสสลับสองกระแสถึงค่าสูงสุดพร้อมกันและผ่านค่าศูนย์พร้อมกันแสดงว่ากระแสเหล่านี้อยู่ในเฟส ในกรณีนี้ การเปลี่ยนเฟสระหว่างกระแสเป็นศูนย์ (รูปที่ 1, a)

อย่างไรก็ตามมีหลายกรณีที่ค่าของแอมพลิจูด (และศูนย์) ของกระแสเหล่านี้ไม่ตรงกันในเวลานั่นคือมีการเลื่อนเฟสหนึ่งเฟสหรืออย่างอื่นที่ไม่เท่ากับศูนย์ ในรูป 1b แสดงกระแสที่เปลี่ยนเฟสไปหนึ่งในสี่ของรอบระยะเวลา (T / 4)

การเลื่อนเฟสมักจะเขียนแทนด้วยตัวอักษรกรีก φ และมักแสดงเป็นองศา สมมติว่ารอบระยะเวลาทั้งหมดคือ 360° เช่นเดียวกับการปฏิวัติที่สมบูรณ์หนึ่งครั้งที่สอดคล้องกับ 360° ดังนั้น การเลื่อนเฟสโดยหนึ่งในสี่ของช่วงเวลาจะแสดงด้วย φ = 90 ° และเมื่อเฟสเลื่อนไปครึ่งหนึ่งของช่วงเวลา จะเขียนเป็น φ = 180e

ข้าว. 1. การเลื่อนเฟสที่แตกต่างกันระหว่างกระแสสลับสองกระแส

ความสัมพันธ์ระหว่างช่วงเวลาของกระแสสลับ T และมุม 360 °สามารถสร้างขึ้นได้จากการทดลองซึ่งได้รับ EMF แบบไซน์แบบสลับด้วยการหมุนที่สม่ำเสมอของขดลวด (หรือขดลวด) ในสนามแม่เหล็กสม่ำเสมอ ในกรณีนี้สำหรับขดลวดหนึ่งรอบนั่นคือ ในระหว่างการหมุนผ่านมุม 360 ° EMF จะทำการสั่นไซน์แบบสมบูรณ์หนึ่งครั้ง ดังนั้น อันที่จริงแล้วคาบ T ตรงกับมุม 360°

สิ่งเดียวกันนี้ตามมาจากนิพจน์ทางคณิตศาสตร์สำหรับกระแสสลับ นั่นคือจากสมการของมัน ถ้า กระแสสลับ เริ่มการเปลี่ยนแปลงจากเฟสศูนย์เมื่อ t = 0, ωt = 0 และ sin ωt = 0 หลังจากผ่านไปหนึ่งช่วงเวลาก็จะเปิดออก

ณ จุดนี้ มุมของเฟสคือ 2π เรเดียนหรือ 360° ดังนั้น sin ωt = sin 2π = sin 360° = 0 เมื่อมุมเปลี่ยนจาก 0 เป็น 2π เรเดียนหรือ 360° ไซน์จะเปลี่ยนแปลงวงจรทั้งหมด ดังนั้นกระแสสลับทำให้เกิดการสั่นที่สมบูรณ์

ต้องจำไว้ว่าเฉพาะกระแสที่มีความถี่เดียวกันเท่านั้นที่สามารถมีการเปลี่ยนเฟสที่กำหนดไว้ได้ ที่ความถี่ต่างๆ ของกระแส การเปลี่ยนเฟสระหว่างพวกมันจะไม่คงที่ แต่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ตัวอย่างเช่น สำหรับกระแส i1 และ i2 ที่แสดงในรูป 2 และด้วยความถี่ที่แตกต่างกันถึง 2 เท่า การเปลี่ยนเฟส ณ เวลาทันทีที่แสดงโดยจุด 0, 1, 2, 3, 4 คือ 0 ตามลำดับ 90; 180; 270; 360 ° เช่น ในช่วงหนึ่งของ i1 ปัจจุบัน ค่าของ φ จะแปรผันตั้งแต่ 0 ถึง 360 °

ข้าว. 2. การเปลี่ยนเฟสผันแปรระหว่างกระแสที่มีความถี่ต่างกัน

ทุกอย่างที่พูดเกี่ยวกับการเลื่อนเฟสระหว่างกระแสยังใช้กับแรงดันและแรงเคลื่อนไฟฟ้าด้วย ด้านล่างนี้เราจะพิจารณากรณีที่จะมีการเปลี่ยนเฟสระหว่างแรงดันและกระแส