Diferenta de faza (defazajul) reprezinta ne-sincronizarea a doua sau mai multor forme de unda cu aceeasi frecventa. Valoarea defazajului dintre doua forme de unda poate fi exprimata in grade.
Doua sau mai multe forme de unda pot fi defazate inainte, inapoi sau se pot afla in faza (diferenta de faza de 0 grade). Rezolvarea circuitelor de curent alternativ trebuie sa ia in considerare atat amplitudinea unei faze cat si diferentele de faza existente; matematic, acest lucru se realizeaza cu ajutorul numerelor complexe.
Defazajul (diferenta de faza)
Lucrurile incep sa se complice atunci cand trebuie sa comparam doua sau mai multe forme de unda altervative ce sunt defazate intre ele. Prin aceasta „defazare” se intelege faptul ca formele de unda nu sunt sincronizate, valorile lor de varf si punctele de intersectie cu axa orizontala nu sunt identice in timp. Figura alaturata ilustreaza acest lucru.
Matematica din spate..
Cele doua unde de mai sus (A si B) au aceeasi amplitudine si frecventa, dar sunt defazate intre ele.
Functia trigonometrica sinus este reprezentata grafic pornind din punctul zero (zero grade), continuand pana la valoarea sa maxima pozitiva la 90 de grade, dupa care ia valoarea de 180 de grade pe axa orizontala, trece prin minima negativa la 270 de grade si inapoi la punctul de plecare de 360 de grade.
Putem folosi aceasta scara pentru axa orizontala pentru a exprima valoarea defazajului dintre cele doua unde. Defazajul (diferenta de faza) dintre cele doua forme de unda este de 45 de grade, unda A fiind inaintea undei B.
O comparatie intre defazaje diferite ale undelor in graficele alaturate ilustreaza mai bine acest concept. Deoarece formele de unda de mai sus au aceeasi frecventa, defazajul dintre ele este acelasi in oricare punct de timp. Din acest motiv, putem exprima defazajul dintre doua sau mai multe forme de unda ce au aceeasi frecventa ca si o valoare constanta pentru intreaga unda, si nu doar intre doua puncte particulare. Putem spune, prin urmare, ca tensiunea A este defazata cu 45 de grade fata de tensiunea B, de exemplu.
Forma de unda ce este in fata se numeste defazata inainte, iar cea care este in urma spunem ca este defazata inapoi.
In mod uzual, in analiza circuitelor de curent alternativ, forma de unda a sursei de energie este folosita ca si referinta de faza, sub forma de „x volti la 0 grade”. Orice alta tensiune sau curent alternativ va fi in faza sau defazata inainte sau inapoi fata de aceasta unda de referinta.
Observatie
Din acest motiv, circuitele de curent alternativ sunt mult mai complicate decat cele de curent continuu. La aplicarea legilor lui Ohm si Kirchhoff, trebuiesc luate in considerare atat amplitudinile cat si diferentele de faze intre undele de tensiune sau curent. Operatiile de adunare, scadere, inmultire sau impartire trebuie sa ia in considerare aceste lucruri, folosind sistemul numerelor complexe pentru reprezentarea amplitudinii si a fazei.
Bibliografie / Surse
Tony R. Kuphaldt – Introducere in circuite electrice si electronice
Articolul de fata, face parte din varianta romaneasca a volumului de „Curent alternativ”, al doilea din seria lucrarilor „Lessons in Electric Circuits” scrise de Tony R. Kuphaldt.