Sự dịch pha của dòng điện xoay chiều

dòng điện xoay chiều cùng tần số chúng có thể khác nhau không chỉ về biên độ mà còn về pha, nghĩa là chúng có thể lệch pha.

Nếu hai dòng điện xoay chiều đồng thời đạt giá trị cực đại và đồng thời đi qua giá trị bằng 0 thì hai dòng điện này cùng pha. Trong trường hợp này, độ lệch pha giữa các dòng điện bằng không (Hình 1, a).

Tuy nhiên, có những trường hợp khi các giá trị biên độ (và 0) của các dòng điện này không trùng nhau về thời gian, nghĩa là có một hoặc một độ lệch pha khác không bằng 0. Trong bộ lễ phục. Hình 1b cho thấy các dòng điện lệch pha một phần tư chu kỳ (T/4).

Sự lệch pha thường được biểu thị bằng chữ cái Hy Lạp φ và thường được biểu thị bằng độ, giả định rằng toàn bộ chu kỳ là 360°, giống như một vòng quay hoàn chỉnh tương ứng với 360°. Do đó, sự dịch pha một phần tư chu kỳ được biểu thị bằng φ = 90 ° và khi các pha dịch chuyển một nửa chu kỳ, chúng viết φ = 180e.

Cơm. 1. Sự lệch pha khác nhau giữa hai dòng điện xoay chiều

Mối quan hệ giữa chu kỳ của dòng điện xoay chiều T và góc 360 ° có thể được thiết lập từ thí nghiệm trong đó EMF hình sin xen kẽ thu được với sự quay đều của cuộn dây (hoặc cuộn dây) trong từ trường đều. Trong trường hợp này, đối với một vòng cuộn dây, tức là trong quá trình quay của nó qua một góc 360 °, EMF tạo ra một dao động hình sin hoàn chỉnh. Do đó, trên thực tế, khoảng thời gian T tương ứng với một góc 360 °.

Điều tương tự xảy ra từ biểu thức toán học cho dòng điện xoay chiều, tức là từ phương trình của nó. Nếu như Dòng điện xoay chiều bắt đầu biến đổi từ pha 0 khi t = 0, ωt = 0 và sin ωt = 0, sau một chu kỳ sẽ biến

Tại thời điểm này, góc pha là 2π radian hoặc 360 ° và do đó sin ωt = sin 2π = sin 360 ° = 0. Khi góc thay đổi từ 0 thành 2π radian hoặc 360 °, sin thực hiện một chu kỳ thay đổi hoàn chỉnh của nó. Theo đó, dòng điện xoay chiều tạo ra một dao động hoàn chỉnh.

Cần phải nhớ rằng chỉ những dòng điện có cùng tần số mới có thể có sự dịch pha rõ ràng. Ở các tần số khác nhau của dòng điện, sự lệch pha giữa chúng không phải là hằng số mà luôn thay đổi. Ví dụ, đối với dòng điện i1 và i2 thể hiện trong hình. 2 và với các tần số khác nhau theo hệ số hai, độ lệch pha tại các thời điểm được mô tả bởi các điểm 0, 1, 2, 3, 4 tương ứng là 0; 90; 180; 270; 360°, tức là trong một khoảng thời gian của dòng điện i1, giá trị của φ thay đổi từ 0 đến 360°.

Cơm. 2. Biến đổi pha giữa các dòng điện có tần số khác nhau

Mọi điều đã nói về sự lệch pha giữa các dòng điện cũng áp dụng cho điện áp và suất điện động. Dưới đây ta sẽ xét các trường hợp sẽ có sự lệch pha giữa hiệu điện thế và dòng điện.