Электроника:Переменный ток/Комплексные числа/Векторы и волны переменного тока: различия между версиями
Myagkij (обсуждение | вклад) (→Внешние ссылки: категории) |
Нет описания правки |
||
Строка 37: | Строка 37: | ||
=См.также= | =См.также= | ||
=Внешние ссылки= | =Внешние ссылки= | ||
Строка 43: | Строка 43: | ||
<references /> | <references /> | ||
{{Навигационная таблица/Электроника}} | {{Навигационная таблица/Портал/Электроника}} | ||
[[Категория:Переменный ток]] | [[Категория:Переменный ток]] | ||
[[Категория:Комплексные числа]] | [[Категория:Комплексные числа]] |
Текущая версия от 21:40, 22 мая 2023
Векторы и волны переменного тока[1]
Итак, как именно можно представить переменное напряжения или переменный ток в виде вектора? Длина вектора – это величина (амплитуда) сигнала:
![Рис. 1. Длина вектора представляет собой величину переменного напряжения. Чем длиннее вектор, тем больше амплитуда соответствующей ему волны.](/ruwiki/images/f/fc/%D0%94%D0%BB%D0%B8%D0%BD%D0%B0_%D0%B2%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B0_%D0%BF%D1%80%D0%B5%D0%B4%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D1%8F%D0%B5%D1%82_%D1%81%D0%BE%D0%B1%D0%BE%D0%B9_%D0%B2%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B8%D0%BD%D1%83_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%BD%D0%B0%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F_1_08062021_1416.png)
Чем больше амплитуда сигнала, тем больше длина соответствующего вектора. Что касается угла вектора, то он представляет собой фазовый сдвиг в градусах между рассматриваемой волной и другой волной, которая считается «эталоном» во времени.
Обычно, когда речь идёт о фазе волны, она берётся относительно волны напряжения источника питания (у которого условно обозначается как «при» 0°). Помните, что фаза – это всегда относительное измерение между двумя волновыми сигналами, фаза не может быть неким абсолютным свойством, относящимся сугубо к одной волне:
![Рис. 2. Векторный угол – это фазовый сдвиг одного волнового сигнала по отношению к другому.](/ruwiki/images/b/b0/%D0%92%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%83%D0%B3%D0%BE%D0%BB_%E2%80%93_%D1%8D%D1%82%D0%BE_%D1%84%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3_%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D1%81%D0%B8%D0%B3%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%B0_%D0%BF%D0%BE_%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%88%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8E_%D0%BA_%D0%B4%D1%80%D1%83%D0%B3%D0%BE%D0%BC%D1%83_2_08062021_1416.png)
![Рис. 3. Фазовый сдвиг между двумя волнами и векторный фазовый угол (интерпретирующий сдвиг измеряемой волны относительно другой волны, взятой как «эталон»).](/ruwiki/images/a/a6/%D0%A4%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3_%D0%BC%D0%B5%D0%B6%D0%B4%D1%83_%D0%B4%D0%B2%D1%83%D0%BC%D1%8F_%D0%B2%D0%BE%D0%BB%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8_%D0%B8_%D0%B2%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%84%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D1%83%D0%B3%D0%BE%D0%BB_3_08062021_1416.png)
Чем больше фазовый сдвиг в градусах между двумя сигналами, тем больше угловая разница между соответствующими векторами. Фазовый сдвиг (угол вектора) – величина относительная. Если речь, например, идёт о напряжении, то о фазовом сдвиге можно говорить если некий сигнал, взятый за образец и относительно которого рассчитывается фаза.
Обычно в качестве «эталонной» волны берётся основное напряжение источника питания переменного тока. Если в цепи более одного источника питания, то можно произвольно выбрать любой из них в качестве опорной фазы и относительно него производить измерения в схеме.
Эта концепция, когда один из источников питания берётся в качестве эталонного напряжения мало чем отличается от концепции «точки заземления».
Если выбрать чётко определённую точку в цепи, и объявить её как «земля», то становится возможным говорить о напряжении в любых других точках цепи, соотнося эти напряжения (всегда относительные между двумя точками) с выбранной «землёй».
Соответственно, с чётко определённой точкой отсчёта для фазы можно говорить о напряжениях и токах в цепи переменного тока, поскольку фазовые углы теперь можно определить и выразить.
Например, если ток в цепи переменного тока описывается как «24,3 мА при -64°», это означает, что волна для тока имеет амплитуду, соответствующую 24,3 мА и отстаёт на 64° от эталонной волны. В качестве эталонной волны часто берут осциллограмму напряжения основного источника питания.
Итог
- Если используется вектор для описания величины переменного тока, то длина вектора – это интерпретация амплитуды волны, а угол вектора – это фазовый угол волны относительно некоторой другой (эталонной) волны.
См.также
Внешние ссылки