वैकल्पिक धाराओं के लिए चरण बदलाव

वैकल्पिक धाराएँ समान आवृत्ति वे न केवल आयाम में, बल्कि चरण में भी एक दूसरे से भिन्न हो सकते हैं, अर्थात उन्हें चरण-स्थानांतरित किया जा सकता है।

यदि दो प्रत्यावर्ती धाराएँ एक साथ चरम मानों तक पहुँचती हैं और एक साथ शून्य मानों से गुजरती हैं, तो ये धाराएँ चरण में होती हैं। इस मामले में, धाराओं के बीच चरण बदलाव शून्य है (चित्र 1, ए)।

हालांकि, ऐसे मामले हैं जब इन धाराओं के आयाम (और शून्य) के मान समय में एक दूसरे के साथ मेल नहीं खाते हैं, अर्थात, एक या एक और चरण बदलाव होता है जो शून्य के बराबर नहीं होता है। अंजीर में। 1बी उन धाराओं को दिखाता है जो अवधि के एक चौथाई (टी / 4) द्वारा चरण में स्थानांतरित हो जाती हैं।

चरण बदलाव को आमतौर पर ग्रीक अक्षर φ द्वारा निरूपित किया जाता है और इसे अक्सर डिग्री में व्यक्त किया जाता है, यह मानते हुए कि पूरी अवधि 360 ° है, जैसे कि एक पूर्ण क्रांति 360 ° से मेल खाती है। इस प्रकार, अवधि के एक चौथाई द्वारा चरण बदलाव को φ = 90 ° द्वारा निरूपित किया जाता है, और जब चरणों को आधी अवधि तक स्थानांतरित किया जाता है, तो वे φ = 180e लिखते हैं।

चावल। 1. दो वैकल्पिक धाराओं के बीच अलग-अलग चरण बदलाव

प्रत्यावर्ती धारा T की अवधि और कोण 360 ° के बीच संबंध उस प्रयोग से स्थापित किया जा सकता है जिसमें एक समान चुंबकीय क्षेत्र में कॉइल (या कॉइल) के समान घुमाव के साथ एक वैकल्पिक साइनसॉइडल EMF प्राप्त किया जाता है। इस मामले में, कॉइल के एक मोड़ के लिए, यानी। 360 ° के कोण के माध्यम से इसके घूर्णन के दौरान, EMF एक पूर्ण साइनसॉइडल दोलन बनाता है। इस प्रकार, वास्तव में, अवधि T 360 ° के कोण से मेल खाती है।

वही प्रत्यावर्ती धारा के लिए गणितीय अभिव्यक्ति से आता है, अर्थात इसके समीकरण से। अगर प्रत्यावर्ती धारा t = 0, ωt = 0 और sin ωt = 0 होने पर शून्य चरण से अपना परिवर्तन शुरू किया, एक अवधि के बाद यह निकलेगा

इस बिंदु पर चरण कोण 2π रेडियन या 360 ° है और इसलिए sin ωt = sin 2π = sin 360 ° = 0. जब कोण 0 से 2π रेडियन या 360 ° में बदलता है, साइन अपने परिवर्तनों का एक पूरा चक्र बनाता है। तदनुसार, प्रत्यावर्ती धारा एक पूर्ण दोलन बनाती है।

यह याद रखना चाहिए कि केवल एक ही आवृत्ति की धाराओं में एक अच्छी तरह से परिभाषित चरण बदलाव हो सकता है। धाराओं की विभिन्न आवृत्तियों पर, उनके बीच का चरण परिवर्तन स्थिर नहीं होता है, लेकिन हर समय बदलता रहता है। उदाहरण के लिए, अंजीर में दिखाए गए i1 और i2 धाराओं के लिए। 2 और आवृत्तियों के साथ जो दो के एक कारक द्वारा एक दूसरे से भिन्न होते हैं, चरण 0, 1, 2, 3, 4 अंक द्वारा दर्शाए गए समय पर क्रमशः 0 होता है; 90; 180; 270; 360 °, यानी वर्तमान i1 की एक अवधि के दौरान, φ का मान 0 से 360 ° तक भिन्न होता है।

चावल। 2. विभिन्न आवृत्तियों की धाराओं के बीच परिवर्तनीय चरण बदलाव

धाराओं के बीच चरण बदलाव के बारे में कही गई हर बात वोल्टेज और इलेक्ट्रोमोटिव बलों पर भी लागू होती है। नीचे हम उन मामलों पर विचार करेंगे जहां वोल्टेज और करंट के बीच एक चरण बदलाव होगा।