Векторы и формы сигналов переменного тока

Итак, как именно мы можем представить величины переменного напряжения или тока в виде вектора? Длина вектора представляет собой величину (или амплитуду) сигнала, например:(рисунок ниже)

Чем больше амплитуда сигнала, тем больше длина соответствующего вектора. Однако угол вектора представляет собой фазовый сдвиг в градусах между рассматриваемым сигналом и другим сигналом, действующим в качестве «эталона» во времени.

Обычно, когда выражается фаза формы волны в цепи, она соотносится с формой волны напряжения источника питания (условно обозначенной как «при» 0 °). Помните, что фаза всегда относительная измерение между двумя формами сигнала, а не абсолютное свойство. (Рисунок ниже)

Чем больше фазовый сдвиг в градусах между двумя сигналами, тем больше угловая разница между соответствующими векторами. Поскольку напряжение является относительным измерением, фазовый сдвиг (векторный угол) имеет значение только в отношении некоторого стандартного сигнала.

Обычно эта «эталонная» форма волны является основным напряжением источника переменного тока в цепи. Если имеется более одного источника переменного напряжения, то один из этих источников произвольно выбирается в качестве эталона фазы для всех других измерений в цепи.

Эта концепция опорной точки мало чем отличается от концепции «точки заземления» в цепи в пользу опорного напряжения.

С четко определенной точкой в ​​цепи, объявленной как «земля», становится возможным говорить о напряжении «на» или «в» отдельных точках цепи, понимая, что эти напряжения (всегда относительные между двумя точки) относятся к «земле».

Соответственно, с четко определенной точкой отсчета для фазы становится возможным говорить о напряжениях и токах в цепи переменного тока с определенными фазовыми углами.

Например, если ток в цепи переменного тока описывается как «24,3 мА при -64 градусах», это означает, что форма волны тока имеет амплитуду 24,3 мА и отстает на 64 ° от эталонной формы волны, которая обычно считается осциллограмма напряжения основного источника.

ОБЗОР:

• При описании величины переменного тока длина вектора представляет собой амплитуду волны, а угол вектора представляет собой фазовый угол волны относительно некоторой другой (эталонной) формы волны.

СВЯЗАННЫЙ РАБОЧИЙ ЛИСТ:

• Таблица тригонометрии для цепей переменного тока