زاوية الطور

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى: تصفح، ‏ ابحث
زاوية الطور \varphi . و Q هي القدرة الظاهرية (تخيلية) ,و P هي القدرة الفعالة ، ومجموعهما هي القدرة المركبة S.


في الكهرباء، زاوية الطور هي الفرق الجبري بين زاوية الجهد وزاوية التيار وهي في دوائر التيار المستمر تساوي صفرا . ذلك لأن الجهد والتيار متحاذيان في الطور (لا يوجد بينهما فرق في الطور) . يمكن وجود فرق الطور بين الجهد والتيار في حالة التيار المتردد . وكما هو موضح في الشكل فإن ازدياد انفراج زاوية الطور بين الجهد والتيار ينتج عنه ازدياد في القدرة غير الفعالة ، وبالتالي انخفاض القدرة الفعالة لنفس القيمة من القدرة الظاهرية.


تعريف[عدل]

يمكن أن تكتب الدالة الجيبية كالآتي :

x(t)=\hat x \,\cos(\omega t+\varphi_0)

حيث:

x(t) متغير فيزيائي مع الزمن ، مثل التيار الكهربائي المتردد ،
و (\hat x \, مطال التيار الكهربائي ، أي القيمة العظمى له (وتقاس بالأمبير).

كما تعرّف المقادير التالية :

  • زاوية الطور \varphi (t) =\omega t + \varphi_0 وهي متغير خطي بالنسبة للزمن،
  • زاوية الطور الصفرية \varphi_0\ وهي زاوية الطور عند النقطة الزمنية t=0.

ويرتبط بها في حالة موجتين جيبيتين بنفس التردد:

  • فرق الطور \Delta \varphi وهي الزاوية بين الطورين ، وهي تكون مقدارا ثابتا لا يتغير بالنسبة للزمن .


توضيح انزياح الطور لموجتين (أزرق و أحمر)، وهو يقاس بالزاوية "ثيتا" (راديان). (الزاوية ثيتا هنا هي الزاوية  \varphi في الشكل الأول.

مثال توضيحي : نفترض أن لدينا سلكين يمر في كل واحد منهما تيار متردد بنفس التردد ( وليكونا من مصدرين مختلفين ) . ونفترض أن أوصلنا طرفي السلكين بسلك ثالث ، فهناك احتمال كبير أن يكون التياران المترددان في السلك الثالث منزاحين عن بعضهما البعض بمقدار 1 \varphi2 -  \varphi ، وهذا هو فرق الطور \Delta \varphi بين التيارين.

أمثال تلك المسائل تواجهنا في الهندسة الكهربائية عند التعامل مع التيار المتردد و عمل المحركات الكهربائية و المحولات الكهربائية و المولدات الكهربائية. كما أن موجات الصوت تتداخل مع بعضها البعض بنفس الطريقة ، ولهذا فيمكن حسابها.

مؤشر دوار[عدل]

مؤشر طولهû  يدور بسرعة دورانية ثابتة ω . تزداد زاوية الطور ( φ(t خطيا بتزايد الزمن . فيكون مسقط المؤشر على المحور الأفقي مساويا û cosφ.

يمكن تمثيل منحنى هزاز توافقي بواسطة "مؤشر" يدور بسرعة زاوية ثابتة ω حول مركز الإحداثيات (أنظر الشكل) . فعندما نسقط مسقطا للمؤشر على الاتجاه الأفقي ، فإن نهاية المسقط تتغير طبقا لحركة اهتزاز توافقية . وتكون الزاوية بين "المؤشر" والاتجاه الأفقي هي زاوية الطور φ .

اقرأ أيضا[عدل]