Vektoren und AC-Wellenformen

OK, wie genau können wir also Wechselspannungs- oder Stromgrößen in Form eines Vektors darstellen? Die Länge des Vektors stellt die Größe (oder Amplitude) der Wellenform dar, wie folgt:(Abbildung unten)

Je größer die Amplitude der Wellenform ist, desto länger ist der entsprechende Vektor. Der Winkel des Vektors stellt jedoch die Phasenverschiebung in Grad zwischen der fraglichen Wellenform und einer anderen Wellenform dar, die als zeitliche „Referenz“ dient.

Wenn die Phase einer Wellenform in einer Schaltung ausgedrückt wird, bezieht sie sich normalerweise auf die Wellenform der Stromversorgungsspannung (willkürlich als "bei" 0° angegeben). Denken Sie daran, dass die Phase immer ein Verwandter ist Messung zwischen zwei Wellenformen statt einer absoluten Eigenschaft. (Abbildung unten)

Je größer die Phasenverschiebung in Grad zwischen zwei Wellenformen ist, desto größer ist die Winkeldifferenz zwischen den entsprechenden Vektoren. Da es sich um eine relative Messung handelt, hat die Phasenverschiebung (Vektorwinkel) als Spannung nur eine Bedeutung in Bezug auf eine Standardwellenform.

Im Allgemeinen ist diese „Referenz“-Wellenform die Hauptwechselstromversorgungsspannung in der Schaltung. Wenn mehr als eine Wechselspannungsquelle vorhanden ist, wird eine dieser Quellen willkürlich als Phasenreferenz für alle anderen Messungen im Stromkreis ausgewählt.

Dieses Konzept eines Referenzpunkts ähnelt dem des „Masse“-Punktes in einem Stromkreis zugunsten der Spannungsreferenz.

Mit einem klar definierten Punkt im Stromkreis, der als „Masse“ deklariert ist, wird es möglich, von Spannungen „an“ oder „an“ einzelnen Punkten in einem Stromkreis zu sprechen, wobei diese Spannungen (immer relativ zwischen zwei Punkte) beziehen sich auf „Masse“.

Entsprechend kann bei einem klar definierten Phasenbezugspunkt von Spannungen und Strömen in einem Wechselstromkreis mit definierten Phasenwinkeln gesprochen werden.

Wenn der Strom in einem Wechselstromkreis beispielsweise als „24,3 Milliampere bei -64 Grad“ beschrieben wird, bedeutet dies, dass die Stromwellenform eine Amplitude von 24,3 mA hat und der Referenzwellenform, die normalerweise als bezeichnet wird, um 64 ° nacheilt Wellenform der Hauptquellenspannung.

RÜCKBLICK:

• Bei der Beschreibung einer Wechselstromgröße stellt die Länge eines Vektors die Amplitude der Welle dar, während der Winkel eines Vektors den Phasenwinkel der Welle relativ zu einer anderen (Referenz-)Wellenform darstellt.

VERWANDTES ARBEITSBLATT:

• Arbeitsblatt Trigonometrie für Wechselstromkreise