交流の位相シフト

交流 同じ周波数 それらは振幅だけでなく位相も互いに異なる可能性があり、つまり位相シフトすることができます。

2 つの交流が同時にピーク値に達し、同時にゼロ値を通過する場合、これらの電流は同相です。この場合、電流間の位相シフトはゼロです(図1、a)。

ただし、これらの電流の振幅（およびゼロ）の値が時間的に互いに一致しない場合があります。つまり、ゼロに等しくない位相シフトが存在します。図では。図１ｂは、周期の４分の１（Ｔ／４）だけ位相がシフトされた電流を示す。

位相シフトは通常、ギリシャ文字 φ で表され、完全な 1 回転が 360° に対応するのと同じように、全周期が 360° であると仮定して度で表されることがよくあります。したがって、周期の 4 分の 1 の位相シフトは φ = 90 ° で表され、位相が周期の半分だけシフトすると、φ = 180e と書きます。

米。 1. 2 つの交流間の異なる位相シフト

交流電流 T の周期と角度 360°の関係は、均一な磁場内でコイル (またはコイル) を均一に回転させて交流正弦波 EMF が得られる実験から確立できます。この場合、コイルの 1 ターン分、つまり360°の角度で回転する間、EMF は 1 つの完全な正弦波振動を行います。したがって、実際には、周期 T は 360 ° の角度に対応します。

交流の数式、つまり方程式からも同様のことが分かります。もしも 交流電流 t = 0、ωt = 0、sin ωt = 0のゼロ位相から変化を開始し、1周期後に次のようになります。

この時点での位相角は 2π ラジアンまたは 360 ° であるため、sin ωt = sin 2π = sin 360 ° = 0 となります。角度が 0 から 2π ラジアンまたは 360 ° に変化すると、サインはその変化を 1 サイクル行います。したがって、交流は完全に一振動します。

明確に定義された位相シフトを持つことができるのは、同じ周波数の電流のみであることに注意してください。電流の周波数が異なると、それらの間の位相シフトは一定ではなく、常に変化します。たとえば、図の電流 i1 と i2 の場合、図２に示すように、互いに２倍異なる周波数では、点０、１、２、３、４で示される時点での位相シフトはそれぞれ０である。 90; 180; 270; 360°、つまり電流 i1 の 1 周期の間に、φ の値は 0 から 360 °まで変化します。

米。 2. 異なる周波数の電流間の可変位相シフト

電流間の位相シフトについて述べたことはすべて、電圧と起電力にも当てはまります。以下では、電圧と電流の間に位相シフトが存在する場合を検討します。