Cosa sono Fase e Differenza di Fase?

Definizione: La fase di una grandezza alternata rappresenta la proporzione di un ciclo completo che la grandezza ha percorso rispetto a un'origine di riferimento designata. Nel contesto dei fenomeni elettrici o fisici alternati, quando due tali grandezze condividono identiche frequenze, e i loro massimi (picchi) e minimi (avvallamenti) coincidono esattamente nel tempo, queste grandezze sono caratterizzate come essendo in fase. Questa sincronizzazione indica un allineamento temporale perfetto, dove le forme d'onda delle due grandezze progrediscono all'unisono senza alcun spostamento relativo.

Esamina le due correnti alternative, Im1 e Im2, illustrate nella figura sottostante. Queste due grandezze elettriche non solo raggiungono i picchi e gli avvallamenti di ampiezza massima e minima simultaneamente, ma attraversano anche la soglia del valore zero esattamente nello stesso istante.

Differenza di Fase

Definizione: La differenza di fase tra due grandezze elettriche è definita come la discrepanza angolare tra i valori massimi di due grandezze alternative che condividono la stessa frequenza.

In altre parole, due grandezze alternative presentano una differenza di fase quando, nonostante abbiano la stessa frequenza, raggiungono i punti di attraversamento dello zero in momenti diversi. La separazione angolare tra gli istanti di valore zero di queste due grandezze alternative è chiamata angolo di differenza di fase.

Considera, ad esempio, le due correnti alternative con ampiezze Im1 e Im2, rappresentate in forma vettoriale. Entrambi i vettori ruotano con una velocità angolare costante di ω radianti al secondo. Poiché queste due correnti attraversano il segno dello zero in momenti diversi, si dice che possiedano una differenza di fase denotata dall'angolo φ.

La grandezza che raggiunge il suo valore massimo positivo prima dell'altra è detta grandezza in anticipo. Al contrario, la grandezza che raggiunge il suo valore massimo positivo dopo l'altra è chiamata grandezza in ritardo. In questo contesto, la corrente Im1 precede la corrente Im2; equivalentemente, la corrente Im2 segue la corrente Im1.

Ciclo: Una grandezza alternata si considera aver completato un ciclo completo quando percorre l'intera sequenza di valori positivi e negativi o copre 360 gradi elettrici.