Phase AC

Les choses commencent à se compliquer lorsque nous devons relier deux ou plusieurs tensions ou courants alternatifs déphasés les uns par rapport aux autres. Par « hors de pas », je veux dire que les deux formes d'onde ne sont pas synchronisées :que leurs pics et leurs points zéro ne correspondent pas aux mêmes points dans le temps. Le graphique de la figure ci-dessous en illustre un exemple.

Formes d'onde déphasées.

Les deux ondes présentées ci-dessus (A contre B) ont la même amplitude et la même fréquence, mais elles sont déphasées l'une par rapport à l'autre. En termes techniques, cela s'appelle un déphasage . Plus tôt, nous avons vu comment nous pouvions tracer une "onde sinusoïdale" en calculant la fonction sinus trigonométrique pour des angles allant de 0 à 360 degrés, un cercle complet.

Le point de départ d'une onde sinusoïdale était une amplitude nulle à zéro degré, progressant vers une amplitude complètement positive à 90 degrés, zéro à 180 degrés, complètement négative à 270 degrés, et retour au point de départ de zéro à 360 degrés.

Nous pouvons utiliser cette échelle d'angle le long de l'axe horizontal de notre tracé de forme d'onde pour exprimer à quel point une onde est en dehors d'une autre :Figure ci-dessous

La vague A devance la vague B de 45°

Le décalage entre ces deux formes d'onde est d'environ 45 degrés, l'onde « A » étant en avance sur l'onde « B ». Un échantillon de différents déphasages est donné dans les graphiques suivants pour mieux illustrer ce concept :Figure ci-dessous

Exemples de déphasages.

Étant donné que les formes d'onde dans les exemples ci-dessus sont à la même fréquence, elles seront décalées du même degré angulaire à chaque instant. Pour cette raison, nous pouvons exprimer le déphasage pour deux ou plusieurs formes d'onde de la même fréquence comme une quantité constante pour l'onde entière, et pas seulement une expression de décalage entre deux points particuliers le long des ondes.

C'est-à-dire qu'il est prudent de dire quelque chose comme "la tension "A" est déphasée de 45 degrés par rapport à la tension "B"". Quelle que soit la forme d'onde en avance dans son évolution, on dit qu'elle est leader et celui derrière est dit à la traîne .

Le déphasage, comme la tension, est toujours une mesure relative entre deux choses. Il n'existe vraiment pas de forme d'onde avec un absolu mesure de phase car il n'y a pas de référence universelle connue pour la phase.

Généralement, dans l'analyse des circuits CA, la forme d'onde de tension de l'alimentation est utilisée comme référence pour la phase, cette tension indiquée comme « xxx volts à 0 degré ». Toute autre tension ou courant alternatif dans ce circuit aura son déphasage exprimé en termes relatifs à cette tension source.

C'est ce qui rend les calculs de circuits AC plus compliqués que DC. Lors de l'application de la loi d'Ohm et des lois de Kirchhoff, les quantités de tension et de courant alternatifs doivent refléter le déphasage ainsi que l'amplitude. Les opérations mathématiques d'addition, de soustraction, de multiplication et de division doivent opérer sur ces quantités de déphasage ainsi que sur l'amplitude.

Heureusement, il existe un système mathématique de quantités appelé nombres complexes idéal pour cette tâche de représentation de l'amplitude et de la phase.

Parce que le sujet des nombres complexes est si essentiel à la compréhension des circuits alternatifs, le prochain chapitre sera consacré à ce seul sujet.

AVIS :

• Déphasage est l'endroit où deux ou plusieurs formes d'onde sont déphasées l'une par rapport à l'autre.
• La quantité de déphasage entre deux ondes peut être exprimée en degrés, tel que défini par les unités de degré sur l'axe horizontal du graphique de forme d'onde utilisé pour tracer la fonction sinus trigonométrique.
• Un leader la forme d'onde est définie comme une forme d'onde qui est en avance sur une autre dans son évolution. Un retard forme d'onde est une qui est derrière une autre. Exemple :

• Les calculs pour l'analyse des circuits CA doivent prendre en considération à la fois l'amplitude et le déphasage des formes d'onde de tension et de courant pour être parfaitement précis. Cela nécessite l'utilisation d'un système mathématique appelé nombres complexes .

FICHES DE TRAVAIL CONNEXES :

• Fiche de travail sur la trigonométrie pour les circuits CA