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요약 역학에서 어느 한 점이 기준점이나 영점위치를 마지막으로 통과한 후에 만든 주기, 즉 완전한 순환을 위해 필요한 시간의 비율.
예를 들어 시계 바늘에 대한 기준위치는 숫자 12이고, 분침은 주기가 1시간이다.
15분에 분침은 1/4 위상을 가지고, 90° 또는 π/2rad(라디안)의 위상각을 통과한다. 이 예에서 분침의 운동은 균일한 원운동이다. 그러나 위상개념은 물결파나 물체의 진동에 의해 경험되는 것 같은 단조화운동(單調和運動)에도 적용된다.
만약 점이나 입자의 y축 위치가 단조화 법칙에 따라 변한다면 그 위치는 시간 t에서 진폭과 각속도, 시간, 기준각으로 이루어진 사인(sine)이나 코사인(cosine) 함수의 곱에 따라 변한다.
진폭, 즉 입자의 최대 변이를 r, 시간을 t, 그리고 각속도와 기준각을 각각 그리스 문자 ω(오메가)와 ε(엡실론)로 나타내면 위치는 y=rsin (ωt+ε)으로 표시된다. 각 (ωt+ε)를 시간 t에서의 위상각이라 부르는데, ε은 시간 t가 0일 때의 위상각이다.
위상 자체는 주기 T에 대해 경과된 시간 t의 비, 즉 t/T이므로 분수이다. 이는 완전한 한 주기의 각인 360°나 2πrad에 대한 위상각의 비와 같다. 그러므로 균일한 원운동이나 조화운동에서 위상은 (Wt+ε)/2π값을 가진다. 이 식을 위에서 인용한 움직이는 분침의 예에 적용하면 ε은 0(시간이 0일 때 0°의 위상각), 각속도는 2πrad/h, 1/4의 위상을 가지는 시간 t는 1/4시간(h)이다.
둘 또는 그 이상의 파동과 같은 주기 운동의 위상을 비교할 때, 각각의 점들이 동시에 최대 또는 최소 변이에 도달하면 그 운동들은 같은 위상에 있다고 한다.
만약 두 파동의 마루가 같은 시간에 같은 지점이나 선을 지나가면 그 지점에서 같은 위상을 가진다고 한다. 한 파동의 마루와 다른 파동의 골이 같은 시간에 지나가면 위상각의 차는 180° 또는 π인데, 이때 파동들은 반대 위상을 가진다고 말한다. y1=r1sin(Ω1t+ε1), y2=r2sin(Ω2t+ε2)로 표현되는 2개의 주기 운동은 (ω1t+ε1)-(Ω+ε2) 또는 (Ω1-Ω2)t+(ε1-ε2)에 해당하는 위상각의 차를 가진다.
시간이 0이거나 각속도 Ω1, Ω2가 같다면, 위상각의 차이는 (ε1-ε2)이고 위상차는 (ε1-ε2)/2π이다.
위상차의 측정은 교류기술(交流技術)에서 매우 중요하다. 그림에서 두 파동은 순수 인덕턴스만 포함하는 회로의 전압(E), 전류(I)를 나타낸다. 위상각의 차(εE-εI)는 90°이고 위상차는 90°/360°=1/4이다.
그림에 나타난 바와 같이 전류는 위상에서 한 주기의 1/4만큼 지체되고, 전압은 전류가 0이 될 때까지 이미 한 주기의 1/4을 진행한다. 교류 전력 수송에서 다상(多相)과 복상(復相)이 서로 다른 상을 가진 여러 전류에 응용된다. 이상(二相) 체계에는 위상차가 90°인 두 전류가 있다. 삼상(三相) 체계에서는 세 전류들이 120°의 위상차를 가진다.
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