змінні струми однакової частоти можуть відрізнятися один від одного не тільки по амплітуді, але і по фазі, т. е. можуть бути зміщені по фазі.
Якщо два змінних струму одночасно досягають амплітудних значень і одночасно проходять через нульові значення, то ці струми збігаються по фазі. В цьому випадку зсув фаз між струмами дорівнює нулю (рис. 1, а).
Однак можливі випадки, коли амплітудні (і нульові) значення даних струмів не збігаються один з одним за часом, т. Е. Є той чи інший зсув фаз, що не рівний нулю. На рис. 1, б показані струми, зрушені по фазі на чверть періоду (T / 4).
Зрушення фаз зазвичай позначають грецькою буквою φ і часто висловлюють в градусах, вважаючи весь період рівним 360 °, подібно до того, як один повний оборот відповідає 360 °. Таким чином, зрушення фаз на чверть періоду позначають φ = 90 °, а при зсуві фаз на половину періоду пишуть φ = 180е.
Мал. 1. Різні зрушення фаз між двома змінними струмами
Зв'язок між періодом змінного струму T і кутом 360 ° можна встановити з досвіду, в якому отримують змінну синусоїдальну ЕРС при рівномірному обертанні витка (або котушки) в однорідному магнітному полі. У цьому випадку за один оборот витка, т. Е. За час його повороту на кут 360 °, ЕРС здійснює одне повне синусоїдальна коливання. Таким чином, дійсно період T відповідає розі 360 °.
Це ж випливає з математичного виразу для змінного струму, т. Е. З його рівняння. якщо змінний струм почав свої зміни від нульової фази, коли t = 0, ωt = 0 і sin ωt = 0, то по закінченні одного періоду вийде
У цей момент фазовий кут становить 2π радіан або 360 °, і, отже, sin ωt = sin 2π = sin 360 ° = 0. При зміні кута від 0 до 2π радіан, або до 360 °, синус здійснює повний цикл своїх змін. Відповідно до цього змінний струм здійснює одне повне коливання.
Слід пам'ятати, що тільки струми однієї і тієї ж частоти можуть мати цілком певний зрушення фаз. При різній частоті струмів зрушення фаз між ними не є постійним, а весь час змінюється. Наприклад, для струмів i1 і i2 зображених на рис. 2 і мають частоти, що відрізняються один від одного в два рази, зрушення фаз в моменти часу, зображені точками 0, 1, 2, 3, 4, дорівнює відповідно 0; 90; 180; 270; 360 °, т. Е. На протязі одного періоду струму i1 значення φ змінюється від 0 до 360 °.
Мал. 2. Змінний зрушення фаз між струмами різної частоти
Все сказане про зрушення фаз між струмами відноситься також до напруг і електрорушійної силам. Надалі ми розглянемо випадки, коли буде існувати зрушення фаз між напругою і струмом.
