3. Кут зсуву фаз

Коли генератор має на роторі два однакових витка, але зсунутих у просторі при обертанні ротора у витках наводяться ЕРС з однаковими частотою та амплітудами, так як витки обертаються з однаковою швидкістю в одному магнітному полі. Але із-за зсуву витків ЕРС достигають амплітудних значень неодночасно:

Різницю початкових фаз двох гармонічних величин однакової частоти називають кутом зсуву фаз (чи зсувом фаз):

Зсув фаз показує на яку частину періоду (чи проміжок часу) одна величина випереджає іншу. Час зсуву - :

За початок періоду приймають момент часу, в який гармонічна величина проходе через нуль і стає позитивною.

Та величина, у якої початок періоду досягається раніше, називається випереджаючою за фазою, а інша - відстаючою за фазою.

Якщо величини мають однакові початкові фази (збігаються за фазами), то їх називають синфазними: та, тобто

Якщо кут зсуву фаз дорівнює , то кажуть, що ці величини змінюються у проти фазі :

та , тобто.

3 Графічні засоби зображення синусоїдних величин

3.1 Хвильове зображення змінного струму

Гармонічні величини можна зображувати за допомогою часової діаграми (або розгорнутої) - це графік залежності змінного струму від часу. Вона показує миттєві значення струму у будь-який час. Її будують так, щоб ординати у масштабі дорівнювали миттєвим значенням величини (причому вверх від початку координат відкладають позитивні значення, униз - негативні), а абсциси - часу. Тобто, частина діаграми вище за вісь абсцис показує зміну позитивних значень величини, а нижче - негативних. На рис.(3.1) зображенні хвильові діаграми синусоїдного та косинусоїдного струмів. З діаграми синусоїдного струму видно, що у початковий момент часу () струм дорівнює нулю. Потім він з часом зростає у позитивному напрямку, у момент часудосягає максимального значення, після чого зменшується за величиною і в момент часустає рівним нулю. Коли струм проходить через нульове значення він змінює свій напрямок на протилежний (тобто стає негативним) і зростає за абсолютною величиною, досягає максимального значення у момент часу, після чого зменшується і пристає рівним нулю.

Рисунок 3.1 - Хвильові діаграми синусоїдного та косинусоїдного струмів

З ( рис.3.1) видно, що початкова фаза показує кут зсуву між початком першої додаткової хвилі величини та початком системи координат. Початкова фаза відраховується по вісі абсцис від початку синусоїди до початку координат. Тому, коли початкова фаза позитивна, початок синусоїди зсунуто ліворуч відносно початку координат, а при негативній - праворуч. Якщо початкова фаза більша за то її беруть негативною.

Наприклад, , тоді.

Частіше на хвильових діаграмах відкладають не час, а фазний кут , при якому одному періоду відповідає, а півперіоду. Тоді, таку діаграму називають хвильовою.