Fazni zamik za izmenične tokove
Izmenični tokovi enako frekvenco med seboj se lahko razlikujejo ne samo po amplitudi, ampak tudi po fazi, to pomeni, da so lahko fazno zamaknjene.
Če dva izmenična tokova istočasno dosežeta najvišje vrednosti in hkrati preideta skozi ničelne vrednosti, sta ta tokova v fazi. V tem primeru je fazni premik med tokovi nič (slika 1, a).
Vendar pa obstajajo primeri, ko vrednosti amplitude (in nič) teh tokov ne sovpadajo med seboj v času, to je, da obstaja en ali drug fazni premik, ki ni enak nič. Na sl. 1b prikazuje tokove, ki so fazno zamaknjeni za četrtino obdobja (T / 4).
Fazni premik je običajno označen z grško črko φ in je pogosto izražen v stopinjah, ob predpostavki, da je celotna perioda 360°, tako kot en popoln obrat ustreza 360°. Tako je fazni premik za četrtino obdobja označen s φ = 90 °, in ko se faze premaknejo za polovico obdobja, pišejo φ = 180e.
riž. 1. Različni fazni zamiki med dvema izmeničnima tokovoma
Razmerje med obdobjem izmeničnega toka T in kotom 360 ° je mogoče ugotoviti iz poskusa, v katerem dobimo izmenični sinusni EMF z enakomernim vrtenjem tuljave (ali tuljave) v enotnem magnetnem polju. V tem primeru za en obrat tuljave, tj. med vrtenjem za kot 360 ° EMF naredi eno popolno sinusno nihanje. Tako dejansko obdobje T ustreza kotu 360 °.
Enako izhaja iz matematičnega izraza za izmenični tok, torej iz njegove enačbe. če izmenični tok začel svojo spremembo iz ničelne faze, ko je t = 0, ωt = 0 in sin ωt = 0, po eni periodi se bo izkazalo
Na tej točki je fazni kot 2π radianov ali 360 °, zato je sin ωt = sin 2π = sin 360 ° = 0. Ko se kot spremeni od 0 do 2π radianov ali 360 °, sinus naredi celoten cikel svojih sprememb. V skladu s tem izmenični tok naredi en popoln nihaj.
Ne smemo pozabiti, da imajo lahko samo tokovi iste frekvence dobro definiran fazni zamik. Pri različnih frekvencah tokov fazni premik med njimi ni konstanten, ampak se ves čas spreminja. Na primer, za tokove i1 in i2, prikazane na sl. 2 in s frekvencami, ki se med seboj razlikujejo za faktor dva, je fazni premik v časovnih trenutkih, prikazanih s točkami 0, 1, 2, 3, 4, 0; 90; 180; 270; 360 °, tj. v enem obdobju toka i1 se vrednost φ spreminja od 0 do 360 °.
riž. 2. Spremenljivi fazni zamik med tokovi različnih frekvenc
Vse povedano o faznem zamiku med tokovi velja tudi za napetosti in elektromotorne sile. Spodaj bomo obravnavali primere, ko bo prišlo do faznega premika med napetostjo in tokom.