הסטת פאזה לזרמי חילופין

זרמים מתחלפים אותו תדירות הם יכולים להיות שונים זה מזה לא רק במשרעת, אלא גם בפאזה, כלומר, ניתן להזיז אותם פאזה.

אם שני זרמים מתחלפים מגיעים לערכי שיא בו זמנית ועוברים בו זמנית דרך ערכים אפס, אז הזרמים הללו נמצאים בשלב. במקרה זה, הסטת הפאזה בין הזרמים היא אפס (איור 1, א).

עם זאת, ישנם מקרים שבהם ערכי המשרעת (והאפס) של זרמים אלה אינם חופפים זה לזה בזמן, כלומר, יש שינוי פאזה כזה או אחר שאינו שווה לאפס. באיור. 1b מציג זרמים המוזזים בפאזה ברבע מהתקופה (T / 4).

הסטת הפאזה מסומנת בדרך כלל באות היוונית φ ולעיתים מתבטאת במעלות, בהנחה שכל התקופה היא 360°, בדיוק כפי שמהפכה אחת שלמה מתאימה ל-360°. לפיכך, הסטת הפאזה ברבע מהתקופה מסומנת ב-φ = 90 °, וכאשר השלבים מוזזים בחצי מהתקופה, הם כותבים φ = 180e.

אורז. 1. הזזות פאזה שונות בין שני זרמים מתחלפים

ניתן לקבוע את הקשר בין תקופת זרם החילופין T לזווית 360° מהניסוי בו מתקבל EMF סינוסואיד לסירוגין עם סיבוב אחיד של הסליל (או הסליל) בשדה מגנטי אחיד. במקרה זה, עבור סיבוב אחד של הסליל, כלומר. במהלך סיבובו בזווית של 360 מעלות, ה-EMF מבצע תנודה סינוסואידאלית אחת שלמה. כך, למעשה, התקופה T מתאימה לזווית של 360 מעלות.

כך נובע מהביטוי המתמטי לזרם חילופין, כלומר מהמשוואה שלו. אם זרם חליפין התחיל את השינוי שלו משלב האפס כאשר t = 0, ωt = 0 ו sin ωt = 0, לאחר תקופה אחת זה יתברר

בנקודה זו זווית הפאזה היא 2π רדיאנים או 360° ולכן sin ωt = sin 2π = sin 360° = 0. כאשר הזווית משתנה מ-0 ל-2π רדיאנים או 360°, הסינוס עושה מחזור שלם של השינויים שלו. בהתאם, זרם החילופין גורם לתנודה אחת שלמה.

יש לזכור שרק זרמים מאותו תדר יכולים לקבל שינוי פאזה מוגדר היטב. בתדרים שונים של הזרמים, מעבר הפאזה ביניהם אינו קבוע, אלא משתנה כל הזמן. לדוגמה, עבור זרמים i1 ו-i2 המוצגים באיור. 2 ועם תדרים הנבדלים זה מזה בפקטור של שניים, שינוי הפאזה ברגעי הזמן המתוארים בנקודות 0, 1, 2, 3, 4 הוא 0, בהתאמה; 90; 180; 270; 360°, כלומר במהלך תקופה אחת של זרם i1, הערך של φ משתנה בין 0 ל-360°.

אורז. 2. מעבר פאזה משתנה בין זרמים בתדרים שונים

כל מה שנאמר על מעבר פאזה בין זרמים תקף גם על מתחים וכוחות אלקטרו-מוטוריים. להלן נשקול מקרים בהם יהיה שינוי פאזה בין מתח לזרם.