چه هستند فاز و تفاوت فازی؟

تعریف: مرحله‌ای از کمیت متناوب نشان‌دهنده بخشی از یک چرخه کامل است که این کمیت نسبت به مبدأ مرجع تعیین شده طی کرده است. در زمینه پدیده‌های الکتریکی یا فیزیکی متناوب، هنگامی که دو کمیت چنین دارای فرکانس یکسانی باشند و حداکثر (قمم) و حداقل (دره‌ها) آنها دقیقاً در زمان یکسان رخ دهد، این کمیت‌ها را هم‌فاز می‌نامند. این هماهنگی نشان‌دهنده ترازبندی زمانی کامل است که در آن موج‌های دو کمیت بدون جابجایی نسبی به هم حرکت می‌کنند.

دو جریان متناوب Im1 و Im2 را در شکل زیر بررسی کنید. این دو کمیت الکتریکی نه تنها قممهای حداکثر و حداقل خود را به طور همزمان می‌رسانند بلکه دقیقاً در لحظه یکسان از مقدار صفر عبور می‌کنند.

تفاوت فازی

تعریف: تفاوت فازی بین دو کمیت الکتریکی به عنوان اختلاف زاویه‌ای بین مقادیر حداکثر دو کمیت متناوب با فرکانس یکسان تعریف می‌شود.

به عبارت دیگر، دو کمیت متناوب وقتی تفاوت فازی دارند که با وجود داشتن فرکانس یکسان، در لحظات متفاوت از مقدار صفر عبور می‌کنند. اختلاف زاویه‌ای بین لحظات صفر این دو کمیت متناوب به عنوان زاویه تفاوت فازی شناخته می‌شود.

به عنوان مثال، دو جریان متناوب با مقادیر Im1 و Im2 را در فرم برداری در نظر بگیرید. هر دو بردار با سرعت زاویه‌ای ثابت ω رادیان بر ثانیه چرخانده می‌شوند. چون این دو جریان در زمان‌های مختلف از مقدار صفر عبور می‌کنند، گفته می‌شود که تفاوت فازی دارند که با زاویه φ نشان داده می‌شود.

کمیتی که مقدار حداکثر مثبت خود را قبل از کمیت دیگر می‌رساند، کمیت پیشرو نامیده می‌شود. به طور معکوس، کمیتی که مقدار حداکثر مثبت خود را بعد از کمیت دیگر می‌رساند، کمیت پسرو نامیده می‌شود. در این مورد، جریان Im1 جریان Im2 را پیشرو می‌کند؛ به عبارت دیگر، جریان Im2 پس از جریان Im1 می‌آید.

چرخه: یک کمیت متناوب وقتی یک چرخه کامل را طی کرده است که تمام دنباله مقادیر مثبت و منفی یا ۳۶۰ درجه الکتریکی را طی کرده باشد.