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技術(shù)專題
相移公式在交流電路分析中的應(yīng)用
在每個(gè)行業(yè)中,包括電子領(lǐng)域,轉(zhuǎn)移都是某種形式的變化的代名詞。在某些情況下,這種移動(dòng)是由于外力造成的,甚至可能是無意的。在其他情況下,部分是由于功能要求,這是內(nèi)部的,也可能是有意的。
當(dāng)我們檢查頻率變化的本質(zhì)時(shí),這些變化通常會(huì)對(duì)功能產(chǎn)生不利或有利的影響。
什么是相,什么是相移?
我們將“相位”定義為與另一個(gè)信號(hào)具有相同的波長,相同的周期和相同的頻率的信號(hào),但是,它們是兩個(gè)(或更多個(gè))波形,它們的排列不精確。相位不是單個(gè)RF信號(hào)的屬性;相反,它涉及這兩個(gè)或更多共享相同頻率的信號(hào)之間的關(guān)系。
“相移”是兩個(gè)波形之間的微小變化。在電子學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域,相移是這兩個(gè)共享相同頻率或周期的波形之間存在的延遲??傊覀冇媒嵌缺硎鞠嘁?,以弧度或正或負(fù)的弧度表示。
例如,正向90°相移是整個(gè)周期的四分之一。在這種情況下,我們的第二波領(lǐng)先第一波90°。我們可以利用它們之間的時(shí)間延遲和波形頻率來計(jì)算相移。
什么是相移公式?
首先,正弦波函數(shù)與相位之間存在相關(guān)性。在數(shù)學(xué)領(lǐng)域,更具體地說,在三角學(xué)領(lǐng)域,三角正弦函數(shù)產(chǎn)生平滑的波形圖。此圖在最小值和最大值之間交替,每360°(2 * pi弧度)重復(fù)一次。
注意:
弧度= 180°
要么
3.14159265359 * 57.295779513° = 180°
π拉德= 180°
π= 3.14159265359
弧度= 57.295779513°
1拉德= 180° / 3.14159265359 = 57.295779513°
在0°處,函數(shù)的值為零;在90°處,函數(shù)達(dá)到其最大正值。在180°處,它趨向于零;在270°處,該函數(shù)將達(dá)到其最大負(fù)值。但是,在360°時(shí),它將返回零,從而完成一個(gè)完整的周期。
大于360°的任何角度只會(huì)重復(fù)前一個(gè)循環(huán)。同樣,即使在所有其他方面看起來像標(biāo)準(zhǔn)正弦波,具有相移的正弦波也將以除零之外的其他值開始和結(jié)束。這意味著它是一個(gè)S形波形,平滑且相對(duì)于零在下方,上方或左右擺動(dòng)。
計(jì)算相移
計(jì)算相移包括兩個(gè)波形之間的比較,這也意味著確定這兩個(gè)波中的哪個(gè)是第一波形,哪個(gè)是第二波形。在電子領(lǐng)域,第二波通常是放大器之類的東西的輸出,我們將輸入指定為第一波。
在數(shù)學(xué)領(lǐng)域中,第一波可能是原始函數(shù),第二函數(shù)當(dāng)然是第二波。為了進(jìn)一步說明這一點(diǎn),我們可以使用以下示例:在這里,您的第一個(gè)函數(shù)是y = sin(x),而第二個(gè)函數(shù)是y = c°s(x)。盡管兩個(gè)波的階數(shù)不影響相移的絕對(duì)值,但它確實(shí)確定相移是負(fù)還是正。
比較波形時(shí),我們將它們組織起來,以便它們使用相同的時(shí)間單位或x軸角度從左到右讀取。例如,兩者的圖表可能都從0秒開始;在這里,我們將在第二個(gè)波上找到一個(gè)峰,并在第一個(gè)波上找到一個(gè)等效峰。每當(dāng)我們搜索相應(yīng)的峰時(shí),我們都會(huì)停留在一個(gè)完整的周期內(nèi),以避免相位差的不準(zhǔn)確性。
注意:要找到差異,請(qǐng)找到兩個(gè)峰的x軸值并減去它們。例如,如果第一波在0.005秒處達(dá)到峰值,第二波在0.003秒處達(dá)到峰值,則差異為0.005-0.003 = 0.002秒。
計(jì)算相移續(xù)
總而言之,當(dāng)您計(jì)算相移時(shí),您將需要波形的周期和頻率。例如,振蕩器可以產(chǎn)生100 Hz的正弦波。我們通過將頻率劃分為1來確定周期或周期持續(xù)時(shí)間。因此,在這種情況下,周期或周期持續(xù)時(shí)間為1÷100 = 0.01秒。
相移公式如下:
PS = 360×(td÷p)
PS =相移,以度為單位
td =波形之間的時(shí)間差
p =波周期
通過利用以上示例,該公式將導(dǎo)致以下結(jié)果:
360×(0.002÷0.01)= 72度的相移(ps)
由于結(jié)果為正數(shù),因此相移也為正。考慮到這一點(diǎn),第二波比第一波落后72度。為了計(jì)算弧度的相位差,我們利用以下方法:
2×pi×(td÷p)
使用示例可得到以下解決方案:
2×3.14159265359×(0.002÷0.01)
要么
6.28×0.2 = 1.256弧度
我們使用相移公式來確定兩個(gè)波形之間的關(guān)系以及它們產(chǎn)生的相角。它提供了沿水平零軸進(jìn)行測量的能力,在該水平零軸上,每個(gè)波都以相同的斜率方向(正負(fù))通過。這很重要,因?yàn)樗峁┝嗣枋鐾浑娐穬?nèi)電壓與電流正弦波之間關(guān)系的能力。這是交流電源電路中至關(guān)重要的工具,并為交流電路分析奠定了基礎(chǔ)。
正弦波的部分。