Фазни помак за наизменичне струје

Наизменичне струје исту фреквенцију могу се разликовати једни од других не само по амплитуди, већ и по фази, односно могу бити фазно померени.

Ако две наизменичне струје истовремено достигну вршне вредности и истовремено прођу кроз нулте вредности, онда су ове струје у фази. У овом случају, фазни помак између струја је нула (слика 1, а).

Међутим, постоје случајеви када се вредности амплитуде (и нуле) ових струја не поклапају једна с другом у времену, односно постоји један или други фазни помак који није једнак нули. На сл. 1б приказује струје које су фазно померене за четвртину периода (Т / 4).

Фазни помак се обично означава грчким словом φ и често се изражава у степенима, под претпоставком да је цео период 360°, као што један потпуни обрт одговара 360°. Дакле, померање фазе за четвртину периода означава се са φ = 90 °, а када се фазе померају за половину периода, пишу φ = 180е.

Пиринач. 1. Различити фазни помаци између две наизменичне струје

Однос између периода наизменичне струје Т и угла од 360° може се утврдити из експеримента у коме се добија наизменична синусна ЕМФ равномерном ротацијом завојнице (или завојнице) у униформном магнетном пољу. У овом случају, за један окрет калема, тј. током своје ротације кроз угао од 360 °, ЕМФ прави једну потпуну синусоидну осцилацију. Дакле, у ствари, период Т одговара углу од 360 °.

Исто следи и из математичког израза за наизменичну струју, односно из њене једначине. Ако наизменична струја започео своју промену од нулте фазе када је т = 0, ωт = 0 и син ωт = 0, након једног периода испоставиће се

У овој тачки фазни угао је 2π радијана или 360° и стога син ωт = син 2π = син 360° = 0. Када се угао промени од 0 до 2π радијана или 360°, синус прави потпуни циклус својих промена. Сходно томе, наизменична струја чини једну потпуну осцилацију.

Мора се имати на уму да само струје исте фреквенције могу имати добро дефинисан фазни помак. На различитим фреквенцијама струја, фазни помак између њих није константан, већ се стално мења. На пример, за струје и1 и и2 приказане на сл. 2 и са фреквенцијама које се међусобно разликују за фактор два, фазни помак у тренуцима времена приказаним тачкама 0, 1, 2, 3, 4 је 0, респективно; 90; 180; 270; 360 °, односно током једног периода струје и1, вредност φ варира од 0 до 360 °.

Пиринач. 2. Променљиви фазни помак између струја различитих фреквенција

Све што је речено о фазном померању између струја важи и за напоне и електромоторне силе. У наставку ћемо размотрити случајеве када ће доћи до фазног помака између напона и струје.