Pergeseran fase untuk arus bolak-balik

Arus bolak-balik frekuensi yang sama mereka dapat berbeda satu sama lain tidak hanya dalam amplitudo, tetapi juga dalam fase, yaitu, mereka dapat bergeser fase.

Jika dua arus bolak-balik secara bersamaan mencapai nilai puncak dan secara bersamaan melewati nilai nol, maka arus ini sefase. Dalam hal ini, pergeseran fasa antara arus adalah nol (Gbr. 1, a).

Namun, ada beberapa kasus ketika nilai amplitudo (dan nol) dari arus ini tidak bertepatan satu sama lain dalam waktu, yaitu, ada satu atau beberapa pergeseran fasa yang tidak sama dengan nol. Dalam gambar. 1b menunjukkan arus yang fasenya bergeser seperempat periode (T / 4).

Pergeseran fasa biasanya dilambangkan dengan huruf Yunani φ dan sering dinyatakan dalam derajat, dengan asumsi bahwa seluruh periode adalah 360°, sama seperti satu revolusi penuh sama dengan 360°. Jadi, pergeseran fasa seperempat periode dilambangkan dengan φ = 90 °, dan ketika fase bergeser setengah periode, mereka menulis φ = 180e.

Beras. 1. Pergeseran fase yang berbeda antara dua arus bolak-balik

Hubungan antara periode arus bolak-balik T dan sudut 360 ° dapat ditentukan dari percobaan di mana EMF sinusoidal bolak-balik diperoleh dengan rotasi seragam kumparan (atau kumparan) dalam medan magnet seragam. Dalam hal ini, untuk satu putaran koil, mis. selama rotasinya melalui sudut 360 °, EMF membuat satu osilasi sinusoidal lengkap. Jadi, sebenarnya, periode T bersesuaian dengan sudut 360 °.

Hal yang sama mengikuti dari ekspresi matematika untuk arus bolak-balik, yaitu dari persamaannya. Jika arus bolak-balik memulai perubahannya dari fase nol ketika t = 0, ωt = 0 dan sin ωt = 0, setelah satu periode akan menjadi

Pada titik ini sudut fase adalah 2π radian atau 360 ° dan karenanya sin ωt = sin 2π = sin 360 ° = 0. Ketika sudut berubah dari 0 menjadi 2π radian atau 360 °, sinus membuat siklus perubahannya yang lengkap. Dengan demikian, arus bolak-balik membuat satu osilasi lengkap.

Harus diingat bahwa hanya arus dengan frekuensi yang sama yang dapat memiliki pergeseran fasa yang jelas. Pada frekuensi arus yang berbeda, pergeseran fasa di antara keduanya tidak konstan, tetapi berubah sepanjang waktu. Misalnya, untuk arus i1 dan i2 ditunjukkan pada Gambar. 2 dan dengan frekuensi yang berbeda satu sama lain dengan faktor dua, pergeseran fasa pada saat-saat yang digambarkan oleh titik 0, 1, 2, 3, 4 masing-masing adalah 0; 90; 180; 270; 360 °, yaitu selama satu periode arus i1, nilai φ bervariasi dari 0 hingga 360 °.

Beras. 2. Pergeseran fase variabel antara arus frekuensi yang berbeda

Semua yang dikatakan tentang pergeseran fasa antara arus juga berlaku untuk voltase dan gaya gerak listrik. Di bawah ini kami akan mempertimbangkan kasus di mana akan ada pergeseran fasa antara tegangan dan arus.