相位角

---

簡介

相位角表示時間迴圈中的一個特定點，該點測量從零任意到表示式的角度。

週期波是相位角的特徵。週期波的位移與變換過程相關聯，與週期性變化和時間相關聯。

它也以角度單位（如度或弧度）測量。相位角中訊號的實現有助於識別合適的濾波器，類似地，直流電壓被送入相位角。在本教程中，提供了相位之間的差異以及測量方法。

圖 1：相位角的性質

關於相位角的資訊

相位角具有周期波的特性。它在許多屬性中等同於短語。週期波的角度分量被稱為相位角。週期波中的位移被表徵為週期相對於時間或距離的變化，在某些情況下，它可能是兩者兼而有之。當週期波連續重複時，它有助於識別其不同的屬性，例如頻率、週期和幅度。

相位差是指同一時間點內兩波頻率之間的差異（Electrical4u，2022）。週期波的角度分量也稱為相位角。

"A∠θ，其中 A 指的是幅度，θ 表示相位角的波。"“瞬時相位角”（IPA）是利用反正切計算得到的，範圍從 -90° 到 +90°。一個旋轉週期內的 IPA 在穩態過程中幾乎為零。此外，在瞬態情況下，電流訊號和電壓都被誤解，因此，它們的“匯出相位均值指數”（DPMI）組織了關於瞬態的有用資訊。

圖 2：IPA 及其訊號的示例

相位角的測量

不同尺寸的電壓是使用相位角測量電壓三角形比例的主要原因。估計兩個週期性激勵之間的定時不確定性。兩個相同頻率和成分且無直流的相位差很容易解釋。測量過程遵循不同的指標，以分析包括百分比計算在內的因素（Allaboutcircuits，2022）。

測量材料不確定度是在“兩個週期訊號”之間估計的。透過測量分數，角度單位的數量約為 360 度或一個完整週期。

計算相位角的基礎

從每個波形的組成部分來看，可以估計相位角，兩個訊號中的失真都會導致錯誤。計算這些角度可能表達得很複雜，但是，如果使用準確的說明，它很簡單。頻率指導波在有限時間內透過給定機構的次數（Sciencing，2022）。

根據方法，幅度方向可能導致一個或兩個訊號失真並導致錯誤。幅度取決於失真和測量方法。在使用角度測量計算相位差時，務必注意波形和“參考點”。它可以幫助表示另一個波形或波形。

相位差

在計算相位角時，表示一個波形先於另一個波形的時間間隔定義為相位差。

• 一個完整的相位稱為 360 度，也可以是“2π 弧度”，用字母 'ɸ' 表示（Electrical4u，2022）。
• 例如，如果兩個波在三相電路中具有相同的時間頻率，則它們被描述為 R 相和 B 相，這兩個相位都具有 50 Hz 的頻率。

假設，R 相從 0 度開始，B 相從 120 度開始。因此，相位差將為 0 度 - 120 度或 - 120 度。在這種情況下，R 將被視為“參考相位”。

圖 3：相位差

以下是形成相位波概念的兩個重要術語。

"相位正交"

只有當相位差約為 90 度時，兩個波之間的差異才處於相位正交，它可以是負數或正數。

"相位相反"

相位差與相同頻率相關，可以是負 180 度或正 180 度。在這種情況下，相位將彼此相對放置。

"生物電阻抗"

人類分析研究了生物電阻抗以進行相位角的計算器過程，以改變電阻功率。計算出的相位角取決於不同的生物學因素階段。

圖 4：生物電阻抗

"諧振電路"的連線

以下是與相位相關的電流和電壓連線的電路，這些電路屬於 RLC 電路，並具有以下提供的關係。

電阻器

電壓和電流在電阻器中處於同一相位。因此，這些部分在電阻器中產生的相位差的值為零。

電容器

電容器內部表示的同一相位中的電壓和電流彼此不依賴於同一相位。工具中的電流可以使電壓領先 90 度。

電感器

在電感器中，電壓和電流相互尊重，不能位於同一相位。在此階段，裝置中的電壓領先電流 90 度（Sciencedirect，2022）。因此，電流和電壓在電感器中的相位差結果為 90 度。

結論

在本教程中，討論了相位角的重要性以及相位波在形成不同型別的測量中的重要性。在科學的實際用例中，相位角的表示基於週期的分數，表示波形的準確值。透過計算相位來形成不同的波形可以透過應用相位角公式來輕鬆實現。在向量的投影中，用於計算相位角的圖中的實軸稱為“參考點”。

常見問題解答 (FAQs)

Q1. 物理學中的相位角是什麼？

表示時間迴圈中用於測量時間差異的特定點稱為相位角。它有助於識別電流和電壓之間的差異。

Q2. 相位差是什麼？

為了計算物理學中的差異，估計一個波形與另一個波形之間的間隔定義為相位差。相位差是“多個波形”的屬性。

Q3. 如何測量相位角？

物理學中的相位角用於藉助度數或弧度來測量電壓和電流之間的顯著差異。在此測量中，必須使用“參考點”。

Q4. 相移是什麼？

波形之間的小差異被認為是“相移”。兩個波形之間存在延遲即為“相移”。

參考文獻

期刊

Kumar，Bandi & Mohapatra，Abheejeet & Chakrabarti，Saikat & Kumar，Avinash。（2021）。基於相位角的輸電線路保護故障檢測和分類。國際電力與能源系統雜誌。10.1016/j.ijepes.2021.107258。檢索自：https://www.researchgate.net

網站

Allaboutcircuits，(2022)，關於相位角中的頻率測量，檢索自：https://www.allaboutcircuits.com [檢索於 2022 年 6 月 7 日]

Electrical4u，(2022)，關於不同的相位角，檢索自：https://www.electrical4u.net [檢索於 2022 年 6 月 7 日]

Link.springer，(2022)，關於相位角阻抗，檢索自：https://link.springer.com [檢索於 2022 年 6 月 8 日]

Nature，(2022)，關於相位角性質，檢索自：https://www.nature.com [檢索於 2022 年 6 月 7 日]

Sciencedirect，(2022)，關於相位諧振電路，檢索自：https://www.sciencedirect.com [檢索於 2022 年 6 月 7 日]

Sciencing，(2022)，關於相位角，檢索自：https://sciencing.com [檢索日期：2022年6月7日]