Alternatif akımlar için faz kayması
alternatif akımlar aynı frekans birbirlerinden sadece genlik olarak değil, aynı zamanda faz olarak da farklılık gösterebilirler, yani faz kaydırmalı olabilirler.
İki alternatif akım aynı anda tepe değerlere ulaşır ve aynı anda sıfır değerlerinden geçerse, bu akımlar aynı fazdadır. Bu durumda akımlar arasındaki faz kayması sıfırdır (Şekil 1, a).
Bununla birlikte, bu akımların genlik (ve sıfır) değerlerinin zaman içinde birbiriyle çakışmadığı, yani sıfıra eşit olmayan bir veya daha fazla faz kayması olduğu durumlar vardır. İncirde. 1b, periyodun dörtte biri kadar (T / 4) faz kayması olan akımları gösterir.
Faz kayması genellikle Yunanca φ harfi ile gösterilir ve tıpkı bir tam dönüşün 360°'ye karşılık gelmesi gibi, tüm periyodun 360° olduğu varsayılarak genellikle derece cinsinden ifade edilir. Böylece periyodun dörtte biri kadar faz kayması φ = 90° ile gösterilir ve fazlar periyodun yarısı kadar kaydırıldığında φ = 180e yazar.
Pirinç. 1. İki alternatif akım arasında farklı faz kaymaları
Alternatif akımın periyodu T ile 360 ° açı arasındaki ilişki, tekdüze bir manyetik alanda bobinin (veya bobinin) düzgün dönüşü ile alternatif bir sinüzoidal EMF'nin elde edildiği deneyden kurulabilir. Bu durumda, bobinin bir dönüşü için, yani; 360 ° 'lik bir açı boyunca dönüşü sırasında, EMF bir tam sinüzoidal salınım yapar. Böylece, aslında, T periyodu 360 ° 'lik bir açıya karşılık gelir.
Aynısı, alternatif akımın matematiksel ifadesinden, yani denkleminden de çıkar. Eğer alternatif akım t = 0, ωt = 0 ve sin ωt = 0 olduğunda sıfır fazından değişimine başladı, bir periyot sonra dönüşecek
Bu noktada faz açısı 2π radyan veya 360°'dir ve dolayısıyla sin ωt = sin 2π = sin 360° = 0'dır. Açı 0'dan 2π radyan veya 360°'ye değiştiğinde, sinüs tam bir değişim döngüsü gerçekleştirir. Buna göre, alternatif akım bir tam salınım yapar.
Yalnızca aynı frekanstaki akımların iyi tanımlanmış bir faz kaymasına sahip olabileceği unutulmamalıdır. Akımların farklı frekanslarında, aralarındaki faz kayması sabit değildir, her zaman değişir. Örneğin, Şekil 1'de gösterilen i1 ve i2 akımları için. 2 ve birbirinden iki kat farklı frekanslarda, 0, 1, 2, 3, 4 noktaları ile gösterilen zaman anlarındaki faz kayması sırasıyla 0'dır; 90; 180; 270; 360 °, yani i1 akımının bir döneminde, φ değeri 0 ila 360 ° arasında değişir.
Pirinç. 2. Farklı frekanslardaki akımlar arasında değişken faz kayması
Akımlar arasındaki faz kayması hakkında söylenen her şey, gerilimler ve elektromotor kuvvetler için de geçerlidir. Aşağıda, voltaj ve akım arasında bir faz kaymasının olacağı durumları ele alacağız.