Векторы и сигналы переменного тока
Итак, как именно мы можем представить величины переменного напряжения или тока в виде векторов? Длина вектора представляет собой амплитуду сигнала, например:
Чем больше амплитуда сигнала, тем больше длина соответствующего вектора. Угол вектора представляет собой сдвиг фазы в градусах между рассматриваемым сигналом и другим сигналом, действующим в качестве «эталона» во времени.
Обычно фаза сигнала в цепи выражается относительно сигнала источника переменного напряжения (условно обозначенного как 0°). Помните, что фаза – это всегда относительная величина между двумя сигналами, это не абсолютная величина.
Чем больше сдвиг фаз (в градусах) между двумя сигналами, тем больше разница углов между соответствующими векторами.
Будучи относительной величиной, сдвиг фазы (угол вектора) имеет значение только по отношению к некоторому эталонному сигналу. Обычно этим «эталонным» сигналом является напряжение основного источника переменного напряжения в схеме. Если в схеме имеется более одного источника переменного напряжения, то в качестве эталона фазы один из этих источников выбирается произвольно.
Эта концепция опорной точки мало чем отличается от точки «земли», необходимой для опорного напряжения. С четко определенной точкой в схеме, объявленной как «земля», становится возможным говорить о напряжениях «в» отдельных точках схемы, понимая, что эти напряжения (всегда относительные между двумя точками) отсчитываются относительно «земли». Соответственно, с четко определенной точкой отсчета для фазы становится возможным говорить о напряжениях и токах в цепи переменного тока с определенными фазовыми углами.
Например, если ток в цепи переменного тока описывается как «24,3 мА при -64 градусах», это означает, что сигнал тока имеет амплитуду 24,3 мА и отстает на 64° от эталонного сигнала, которым обычно считается сигнал напряжения основного источника.
Резюме
- При использовании для описания величины переменного тока длина вектора представляет собой амплитуду сигнала, а угол вектора представляет собой фазовый угол сигнала относительно некоторого другого (эталонного) сигнала.