Qu'est-ce que la phase, l'angle de phase et le déphasage

Lorsqu'ils parlent de courant alternatif, ils utilisent souvent des termes tels que "phase", "angle de phase", "déphasage". Il s'agit généralement d'un courant sinusoïdal alternatif ou pulsé (obtenu par redressement courant sinusoïdal).

Étant donné que la variation périodique de la FEM dans le réseau ou du courant dans le circuit est processus oscillatoire harmonique, alors la fonction décrivant ce processus est harmonique, c'est-à-dire sinus ou cosinus, selon l'état initial du système oscillant.

L'argument de la fonction dans ce cas n'est que la phase, c'est-à-dire la position de la grandeur oscillante (courant ou tension) à chaque instant considéré par rapport à l'instant du début des oscillations. Et la fonction elle-même prend la valeur de la quantité fluctuante au même moment dans le temps.

Phase

Pour mieux comprendre le sens du terme «phase», tournons-nous vers le graphique de la dépendance de la tension dans un réseau alternatif monophasé au temps. On voit ici que la tension passe d'une certaine valeur maximale Um à -Um, en passant périodiquement par zéro.

En cours de changement, la tension prend de nombreuses valeurs à chaque instant, périodiquement (après une période de temps T) elle revient à la valeur à partir de laquelle la surveillance de cette tension a commencé.

On peut dire qu'à tout instant la tension est dans une certaine phase, qui dépend de plusieurs facteurs : du temps t qui s'est écoulé depuis le début des oscillations, de la fréquence angulaire et de la phase initiale. Entre parenthèses est la phase d'oscillation complète à l'instant courant t. Psi est la phase initiale.

Angle de phase

La phase initiale est aussi appelée en génie électrique angle de phase initialpuisque la phase est mesurée en radians ou degrés, comme tous les angles géométriques normaux. Les limites de déphasage vont de 0 à 360 degrés ou de 0 à 2 * pi radians.

Dans la figure ci-dessus, on peut voir qu'au moment du début de l'observation de la tension alternative U, sa valeur n'était pas nulle, c'est-à-dire que la phase avait déjà réussi à s'écarter de zéro dans cet exemple d'un certain angle Psi égal à environ 30 degrés ou pi / 6 radians - c'est et c'est l'angle de phase initial.

Dans le cadre de l'argument d'une fonction sinusoïdale, Psi est constant car cet angle est déterminé au début de l'observation de la tension changeante, puis ne change généralement pas. Cependant, sa présence détermine le déplacement global de la courbe sinusoïdale par rapport à l'origine.

Au fur et à mesure que la tension fluctue davantage, l'angle de phase du courant change et la tension change avec lui.

Pour une fonction sinusoïdale, si l'angle de phase total (pleine phase, en tenant compte de la phase initiale) est nul, 180 degrés (pi radians) ou 360 degrés (2 * pi radians), alors la tension suppose zéro et si l'angle de phase prend une valeur de 90 degrés (pi / 2 radians) ou 270 degrés (3 * pi / 2 radians), alors à ces moments-là, la tension s'écarte au maximum de zéro.

Déphasage

Habituellement, au cours de mesures électriques dans des circuits à courant sinusoïdal alternatif (tension), le courant et la tension dans le circuit étudié sont observés simultanément. Les graphiques de courant et de tension sont ensuite tracés sur un plan de coordonnées commun.

Dans ce cas, la fréquence de changement de courant et de tension est identique, mais différente, si vous regardez les graphiques, leurs phases initiales. Dans ce cas, ils disent pour le déphasage entre le courant et la tension, c'est-à-dire pour la différence entre leurs angles de phase initiaux.

En d'autres termes, le déphasage détermine de combien une onde sinusoïdale est décalée dans le temps par rapport à l'autre. Le déphasage, comme l'angle de phase, est mesuré en degrés ou en radians. En phase, le sinus dont la période commence plus tôt est en avance, et celui dont la période commence plus tard en phase est en retard. Le déphasage est généralement désigné par la lettre Phi.

Le déphasage, par exemple, entre les tensions sur les conducteurs d'un réseau alternatif triphasé les unes par rapport aux autres est constant et égal à 120 degrés ou 2 * pi / 3 radians.