相位、初相位和相位差

1）相位。相位是反映交流电在任何时刻的状态的物理量。

如图1-10所示是两个大小相同、相位不同的正弦交流电动势的波形。

其中，两个正弦交流电动势的瞬时值表达式分别为：

               e₁ = E_msin(ωt + φ₁)

               e₂ = E_msin(ωt + φ₂)

(ωt＋φ1）及（ωt＋φ2）分别是这两个正弦交流电动势的相位角，也称相位或相角，它反映了交

流电变化的进程。由正弦交流电的瞬时值表达式可以看出，不同的时刻，由于相位不同，正弦交流电的值也不同。

2）初相位。正弦交流电压t＝0时的相位称为初相位或初相角，简称初相，用符号φ表示，其单位可用弧度（rad）或电角度（°）表示。

在图1-9中，

正弦交流电压u的初相位为零，而在图1-10中，电动势e₁的初相位为φ₁，电动势e₂的初相位为φ₂。初相反映了交流电变化的起点，与时间起点的选择有关。交流电的初相可以是正角，也可以是负角。习惯上初相角通常用小于180°的角度表示。最大值、角频率和初相称为是正弦交流电的三要素。

3）相位差。在任一瞬时，两个同频率正弦交流电的相位之差叫做正弦交流电的相位差。相位差就是初相位之差，它与时间及角频率无关。

如图1-10所示的两电动势的相位差为（ωt＋φ₁）-（ωt＋φ₂）＝φ₁-φ₂根据相位差，可以确定两个正弦交流电的相位关系。

（4）相位关系

1）同相。当两个正弦交流电的相位差为零时，它们的初相位相同，即表明两个正弦交流电同时达到零值或最大值，就称两个正弦交流电同相。

2）超前（滞后）。若一个正弦交流电u，比另一个正弦交流电u₂率先达到零位或正的最大值，则称u₁超前u₂，或称u₂滞后u₁。

如图1-11所示，e₁超前e₂角度φ。

3）反相。如果两个正弦交流电的相位差为180°，即两个正弦交流电同时达到零位或符号相反的最大值，就称这两个正弦交流电反相。

如图1-12所示，e₁与e₂反相。

只有同频率的正弦交流电之间才有相位差、超前、滞后等概念。若它们的频率不同，则在相位上不能进行比较。并规定超前或滞后的角度数不超过180°。