Определить понятие “угол сдвига фаз”. Привести пример.

Ответ: Угол сдвига фаз между напряжением и током в электрической цепи определяется аргументом ее комплексного сопротивления  . Поэтому при анализе цепи часто бывает достаточно определить характер изменения этого угла при вариации некоторого параметра.

Комплексное сопротивление любого участка электрической цепи в общем случае имеет вещественную и мнимую составляющие Z=R+jX. Построим вектор Z на комплексной плоскости и проанализируем его поведение при вариации составляющих R и X. Пусть R=const, а X=var. Тогда конец вектора Z будет скользить по прямой R=const (рис. 2). При X = 0 сопротивление Z вещественное, т.е. чисто резистивное и сдвиг фаз между током и напряжением  равен нулю. Если X  , то вектор Z поворачивается в положительном направлении и его аргумент в пределе стремится к  /2. Это означает, что пределом Zявляется комплексное индуктивное сопротивление. При X   , пределом вектора Z является бесконечно большое комплексное емкостное сопротивление. Таким образом, изменение реактивного сопротивления в пределах   < X <   приводит к изменению угол сдвига фаз между током и напряжением в пределах   /2 <  <   /2. Рассматривая аналогичным образом вариации резистивного сопротивленияR=var при постоянном положительном (рис. 3 а)) и отрицательном (рис. 3 б)) реактивном сопротивлении X , можно прийти к выводу, что в этом случае угол сдвига фаз между током и напряжением будет меняться соответственно в пределах + /2 <  <0 и   /2 <  < 0.