相位角

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简介

相位角表示时间循环中的一个特定点，该点测量从零任意到表达式的角度。

周期波是相位角的特征。周期波的位移与变换过程相关联，与周期性变化和时间相关联。

它也以角度单位（如度或弧度）测量。相位角中信号的实现有助于识别合适的滤波器，类似地，直流电压被送入相位角。在本教程中，提供了相位之间的差异以及测量方法。

图 1：相位角的性质

关于相位角的信息

相位角具有周期波的特性。它在许多属性中等同于短语。周期波的角度分量被称为相位角。周期波中的位移被表征为周期相对于时间或距离的变化，在某些情况下，它可能是两者兼而有之。当周期波连续重复时，它有助于识别其不同的属性，例如频率、周期和幅度。

相位差是指同一时间点内两波频率之间的差异（Electrical4u，2022）。周期波的角度分量也称为相位角。

"A∠θ，其中 A 指的是幅度，θ 表示相位角的波。"“瞬时相位角”（IPA）是利用反正切计算得到的，范围从 -90° 到 +90°。一个旋转周期内的 IPA 在稳态过程中几乎为零。此外，在瞬态情况下，电流信号和电压都被误解，因此，它们的“导出相位均值指数”（DPMI）组织了关于瞬态的有用信息。

图 2：IPA 及其信号的示例

相位角的测量

不同尺寸的电压是使用相位角测量电压三角形比例的主要原因。估计两个周期性激励之间的定时不确定性。两个相同频率和成分且无直流的相位差很容易解释。测量过程遵循不同的指标，以分析包括百分比计算在内的因素（Allaboutcircuits，2022）。

测量材料不确定度是在“两个周期信号”之间估计的。通过测量分数，角度单位的数量约为 360 度或一个完整周期。

计算相位角的基础

从每个波形的组成部分来看，可以估计相位角，两个信号中的失真都会导致错误。计算这些角度可能表达得很复杂，但是，如果使用准确的说明，它很简单。频率指导波在有限时间内通过给定机构的次数（Sciencing，2022）。

根据方法，幅度方向可能导致一个或两个信号失真并导致错误。幅度取决于失真和测量方法。在使用角度测量计算相位差时，务必注意波形和“参考点”。它可以帮助表示另一个波形或波形。

相位差

在计算相位角时，表示一个波形先于另一个波形的时间间隔定义为相位差。

• 一个完整的相位称为 360 度，也可以是“2π 弧度”，用字母 'ɸ' 表示（Electrical4u，2022）。
• 例如，如果两个波在三相电路中具有相同的时间频率，则它们被描述为 R 相和 B 相，这两个相位都具有 50 Hz 的频率。

假设，R 相从 0 度开始，B 相从 120 度开始。因此，相位差将为 0 度 - 120 度或 - 120 度。在这种情况下，R 将被视为“参考相位”。

图 3：相位差

以下是形成相位波概念的两个重要术语。

"相位正交"

只有当相位差约为 90 度时，两个波之间的差异才处于相位正交，它可以是负数或正数。

"相位相反"

相位差与相同频率相关，可以是负 180 度或正 180 度。在这种情况下，相位将彼此相对放置。

"生物电阻抗"

人类分析研究了生物电阻抗以进行相位角的计算器过程，以改变电阻功率。计算出的相位角取决于不同的生物学因素阶段。

图 4：生物电阻抗

"谐振电路"的连接

以下是与相位相关的电流和电压连接的电路，这些电路属于 RLC 电路，并具有以下提供的关系。

电阻器

电压和电流在电阻器中处于同一相位。因此，这些部分在电阻器中产生的相位差的值为零。

电容器

电容器内部表示的同一相位中的电压和电流彼此不依赖于同一相位。工具中的电流可以使电压领先 90 度。

电感器

在电感器中，电压和电流相互尊重，不能位于同一相位。在此阶段，设备中的电压领先电流 90 度（Sciencedirect，2022）。因此，电流和电压在电感器中的相位差结果为 90 度。

结论

在本教程中，讨论了相位角的重要性以及相位波在形成不同类型的测量中的重要性。在科学的实际用例中，相位角的表示基于周期的分数，表示波形的准确值。通过计算相位来形成不同的波形可以通过应用相位角公式来轻松实现。在向量的投影中，用于计算相位角的图中的实轴称为“参考点”。

常见问题解答 (FAQs)

Q1. 物理学中的相位角是什么？

表示时间循环中用于测量时间差异的特定点称为相位角。它有助于识别电流和电压之间的差异。

Q2. 相位差是什么？

为了计算物理学中的差异，估计一个波形与另一个波形之间的间隔定义为相位差。相位差是“多个波形”的属性。

Q3. 如何测量相位角？

物理学中的相位角用于借助度数或弧度来测量电压和电流之间的显着差异。在此测量中，必须使用“参考点”。

Q4. 相移是什么？

波形之间的小差异被认为是“相移”。两个波形之间存在延迟即为“相移”。

参考文献

期刊

Kumar，Bandi & Mohapatra，Abheejeet & Chakrabarti，Saikat & Kumar，Avinash。（2021）。基于相位角的输电线路保护故障检测和分类。国际电力与能源系统杂志。10.1016/j.ijepes.2021.107258。检索自：https://www.researchgate.net

网站

Allaboutcircuits，(2022)，关于相位角中的频率测量，检索自：https://www.allaboutcircuits.com [检索于 2022 年 6 月 7 日]

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Link.springer，(2022)，关于相位角阻抗，检索自：https://link.springer.com [检索于 2022 年 6 月 8 日]

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Sciencing，(2022)，关于相位角，检索自：https://sciencing.com [检索日期：2022年6月7日]