¿Qué es la Fase y la Diferencia de Fase?

Definición: La fase de una cantidad alterna representa la proporción de un ciclo completo que la cantidad ha recorrido en relación con un origen de referencia designado. En el contexto de fenómenos eléctricos o físicos alternos, cuando dos tales cantidades comparten idénticas frecuencias, y sus máximos (picos) y mínimos (valles) coinciden precisamente en el tiempo, estas cantidades se caracterizan como estando en fase. Esta sincronización indica una alineación temporal perfecta, donde las formas de onda de las dos cantidades avanzan en unísono sin ningún desplazamiento relativo.

Examine las dos corrientes alternas, Im1 e Im2, representadas en la figura siguiente. Estas dos cantidades eléctricas no solo alcanzan sus picos de amplitud máxima y mínima simultáneamente, sino que también cruzan el umbral de valor cero precisamente en el mismo instante.

Diferencia de Fase

Definición: La diferencia de fase entre dos cantidades eléctricas se define como la disparidad angular entre los valores máximos de dos cantidades alternas que comparten la misma frecuencia.

Dicho de otra manera, dos cantidades alternas exhiben una diferencia de fase cuando, a pesar de tener idénticas frecuencias, alcanzan sus puntos de cruce por cero en momentos distintos. La separación angular entre los instantes de valor cero de estas dos cantidades alternas se conoce como el ángulo de diferencia de fase.

Por ejemplo, considere las dos corrientes alternas con magnitudes Im1 e Im2, representadas en forma vectorial. Ambos vectores giran a una velocidad angular constante de ω radianes por segundo. Dado que estas dos corrientes cruzan el umbral de valor cero en diferentes momentos, se dice que poseen una diferencia de fase denotada por el ángulo φ.

La cantidad que alcanza su valor máximo positivo antes que otra se denomina cantidad líder. Por el contrario, la cantidad que alcanza su valor máximo positivo después de la otra se conoce como cantidad retrasada. En este contexto, la corriente Im1 lidera a la corriente Im2; equivalentemente, la corriente Im2 se retrasa respecto a la corriente Im1.

Ciclo: Se considera que una cantidad alterna ha completado un ciclo completo cuando recorre una secuencia entera de valores positivos y negativos o abarca 360 grados eléctricos.