AC 단계

서로 맞지 않는 두 개 이상의 AC 전압이나 전류를 연관시켜야 할 때 상황이 복잡해지기 시작합니다. "아웃 오브 스텝"이란 두 파형이 동기화되지 않았음을 의미합니다. 즉, 피크와 제로 포인트가 동일한 시점에서 일치하지 않습니다. 아래 그림의 그래프는 이에 대한 예를 보여줍니다.

위상이 다른 파형.

위에 표시된 두 개의 파동(A 대 B)은 진폭과 주파수가 같지만 서로 맞지 않습니다. 기술적으로 이를 위상 이동이라고 합니다. . 앞서 우리는 완전한 원인 0도에서 360도 범위의 각도에 대한 삼각 사인 함수를 계산하여 "사인파"를 그리는 방법을 보았습니다.

사인파의 시작점은 0도에서 진폭이 0이었고, 90도에서 완전한 양의 진폭으로, 180도에서 0, 270도에서 완전한 음의 진폭으로 진행하고 360도에서 0의 시작점으로 돌아갑니다.

파형 플롯의 수평 축을 따라 이 각도 눈금을 사용하여 한 웨이브가 다른 웨이브와 얼마나 멀리 떨어져 있는지 표현할 수 있습니다. 아래 그림

파동 A가 B파보다 45° 앞서 있습니다.

이 두 파형 사이의 이동은 약 45도이며 "A"파가 "B"파보다 앞서 있습니다. 이 개념을 더 잘 설명하기 위해 다음 그래프에 다양한 위상 이동의 샘플링이 제공됩니다. 아래 그림

위상 이동의 예

위의 예에서 파형은 동일한 주파수에 있기 때문에 모든 시점에서 동일한 각도만큼 스텝에서 벗어납니다. 이러한 이유로 우리는 파동을 따라 두 특정 점 사이의 변이 표현뿐만 아니라 전체 파동에 대한 일정한 양으로 동일한 주파수의 두 개 이상의 파형에 대한 위상 변이를 표현할 수 있습니다.

즉, "전압 'A'는 전압 'B'와 위상이 45도 다릅니다."와 같이 말하는 것이 안전합니다. 어떤 파형이 진화에 앞서 있든 선도적이라고 합니다. 뒤에 있는 사람은 지연 .

전압과 같은 위상 변이는 항상 두 가지 사이의 상대적인 측정입니다. 절대가 있는 파형은 없습니다. 위상에 대한 알려진 보편적인 기준이 없기 때문에 위상 측정.

일반적으로 AC 회로 분석에서 전원 공급 장치의 전압 파형은 위상에 대한 기준으로 사용되며 해당 전압은 "0도에서 xxx볼트"로 표시됩니다. 해당 회로의 다른 모든 AC 전압 또는 전류는 해당 소스 전압에 대한 용어로 표현되는 위상 변이를 갖습니다.

이것이 AC 회로 계산을 DC보다 복잡하게 만드는 이유입니다. 옴의 법칙과 키르히호프의 법칙을 적용할 때 AC 전압과 전류의 양은 진폭뿐만 아니라 위상 변이도 반영해야 합니다. 덧셈, 뺄셈, 곱셈 및 나눗셈의 수학적 연산은 진폭뿐만 아니라 위상 편이의 이러한 양에 대해 연산해야 합니다.

다행히도 복소수라는 수학적 수량 체계가 있습니다. 진폭과 위상을 나타내는 이 작업에 이상적으로 적합합니다.

복소수에 대한 주제는 AC 회로를 이해하는 데 매우 중요하므로 다음 장에서는 해당 주제에 대해서만 다룰 것입니다.

검토:

<울>

위상 이동 두 개 이상의 파형이 서로 맞지 않는 경우입니다.

두 파동 사이의 위상 변이 양은 삼각 사인 함수를 플로팅하는 데 사용되는 파형 그래프의 수평 축에 있는 도 단위로 정의된 도 단위로 표현할 수 있습니다.

선도 파형은 진화에서 다른 파형보다 앞서 있는 하나의 파형으로 정의됩니다. 지연 파형은 다른 것 뒤에 있는 파형입니다. 예:

<울>

AC 회로 분석을 위한 계산이 완전히 정확하려면 전압 및 전류 파형의 진폭과 위상 변이를 모두 고려해야 합니다. 이를 위해서는 복소수라는 수학 시스템을 사용해야 합니다. .

관련 워크시트:

<울>

AC 회로용 삼각법 워크시트