§ 1.5. МЕТОД ВЕКТОРНЫХ ДИАГРАММ
Помимо аналитического изображения периодически изменяющихся величин (§ 1.2) в электротехнике получил широкое применение метод векторных диаграмм. Сущность этого метода состоит в следующем.
Если за амплитудное значение тока (или напряжения) принять отрезок (вектор) длиной ОА (рис. 1-4) и вращать его, например, против часовой стрелки так, чтобы за период переменного тока он совершал один оборот, то проекция этого отрезка на вертикальную ось в любой момент времени будет равна мгновенному значению переменного тока (или напряжения) в данный момент.
Если изобразить две периодические величины (например, ток и напряжение) в выбранных масштабах (изменения этих величин происходят с одинаковой частотой, но отличаются по фазе на некоторый угол), то при вращении иХ векторов угол сдвига фаз (угол между векторами) остается постоянным в течение всего периода (оборота).
Этот способ и положен в основу метода векторных диаграмм:
Рис. 1-4
а) длину вектора выбирают равной (в масштабе) амплитуде изображаемой периодической величины, а направление — произвольное;
б) при построении нескольких векторов на одном и том же чертеже один из них выбирают основным и направляют произвольно, а остальные — в Соответствии со сдвигом по фазе относительно основного;
в) поворот вектора против часовой стрелки соответствует опережению по фазе, по часовой — отставанию по фазе.
На одной и той же векторной диаграмме могут быть изображены периодические величины только равных частот. Одна и та же векторная диаграмма справедлива как для амплитудных, так и для действующих значений периодических величин (разные лишь масштабы).
Метод векторных диаграмм очень нагляден. По правилам векторного сложения легко осуществляют сложение и вычитание векторов, а вместе с этим — сложение и вычитание самих переменных величин.