Mikä on vaihe ja vaihe-ero?

Määritelmä: Vaihtovuuden vaihe kuvaa suhteellista osuutta täystaistuksesta, jonka määrä on kuljettu tietyn viitepisteen suhteen. Kun kaksi vaihtovirtaa tai fysikaalista ilmiötä ovat saman frekvenssin omaavia, ja niiden maksimit (huiput) ja minimit (laavat) sattuvat aikatasolla täsmälleen samaan aikaan, nämä määrät luokitellaan olevan vaiheessa. Tämä synkronointi viittaa täydelliseen aikaisen yhtenevyyteen, jossa kahden määrän aaltojen muodot etenevät yhdessä ilman mitään suhteellista siirtymää.

Tarkastele kaaviokuvassa esitettyjä kahden vaihtovirran Im1 ja Im2. Nämä kaksi sähkömääritystä saavuttavat maksimien ja minimien huipun samanaikaisesti sekä ylittävät nollan arvon täsmälleen samana hetkenä.

Vaihe-ero

Määritelmä: Kahden sähkömäärityksen välisen vaihe-eron määritellään kahden saman frekvenssin omaavan vaihtovuuden maksimiarvojen välisenä kulman erona.

Toisin sanoen, kaksi vaihtovirtaa näyttävät vaihe-eron, kun ne, vaikka olisivatkin saman frekvenssin omaavia, ylittävät nollan arvon eri aikoina. Näiden kahden vaihtovirran nollan arvon välisen kulman erotusta kutsutaan vaihe-eron kulmaksi.

Otetaanpa esimerkiksi kaksi vaihtovirtaa, jotka on esitetty vektorimuodossa ja joilla on voimakkuudet Im1 ja Im2. Molemmat vektorit pyöriytyvät tasaisella kulmakiihtyvyydellä ω radiaania sekunnissa. Koska nämä kaksi virtaa ylittävät nollan arvon eri aikoina, sanotaan, että niillä on vaihe-ero, jota merkitään kulmalla φ.

Määrä, joka saavuttaa positiivisen maksimiarvonsa ennen toista, kutsutaan edelleen. Toisaalta, määrä, joka saavuttaa positiivisen maksimiarvonsa myöhemmin kuin toinen, kutsutaan jälkeen. Tässä yhteydessä virta Im1 edustaa virtaa Im2; toisin sanoen, virta Im2 jäännävirtaan Im1.

Kiertokulma: Vaihtovuudeksi katsotaan kiertaneen täysiänsä, kun se kulkee koko positiivisten ja negatiivisten arvojen sarjan läpi tai kattaa 360 sähköastetta.