زاوية الطور

زاوية الطور في الكهرباء هي الفرق الجبري بين زاوية الجهد وزاوية التيار وهي في دوائر التيار المستمر تساوي صفرا .[1] 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.

زاوية الطور . و Q هي القدرة الظاهرية (تخيلية) ,و P هي القدرة الفعالة ، ومجموعهما هي القدرة المركبة S.

تعريفعدل

يمكن أن تكتب الدالة الجيبية كالآتي :

 

حيث:

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

كما تعرّف المقادير التالية :

  • زاوية الطور   وهي متغير خطي بالنسبة للزمن،
  • تردد زاوي   وهو ثابت بالنسبة إلى التردد   أو زمن الدورة  ,
  • زاوية الطور الصفرية   وهي زاوية الطور عند النقطة الزمنية  .

ويرتبط بها في حالة موجتين جيبيتين بنفس التردد:

  • فرق الطور   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   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 2 -   ، وهذا هو فرق الطور   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 دوارعدل

 
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 (انظر 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 أيضًاعدل

مراجععدل

  1. ^ Barbosa-Silva, MC; et al. (2005). "Bioelectrical impedance analysis: population reference values for phase angle by age and sex". American Journal of Clinical Nutrition. 82 (1): 49–52. PMID 16002799. مؤرشف من الأصل في 23 أكتوبر 2016. اطلع عليه بتاريخ 03 أبريل 2016. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)