Vaihekulma

Vaihekulman avulla kuvataan sinimuotoisten signaalien (usein virran tai jännitteen) keskinäisiä vaihe-eroja. Vaihekulman yksiköitä ovat radiaani ja aste.

Jännitteen tapauksessa käytetään kaavaa

${\displaystyle u(t)={\hat {u}}\sin(\omega t+\phi )}$,

missä ${\displaystyle {\hat {u}}}$ on jännitteen huippuarvo, ${\displaystyle \omega =2\pi f}$ on kulmataajuus, ${\displaystyle t}$ on aika ja ${\displaystyle \phi }$ on vaihekulma.

Esimerkiksi, jos kondensaattoriin syötetään virtaa, jonka yhtälö on ${\displaystyle i_{c}={\hat {i}}_{c}\sin(\omega t)}$, kondensaattorin yli muodostuu jännite, jonka aikariippuvuus on

${\displaystyle u_{c}(t)={\hat {u}}_{c}\sin(\omega t-{\frac {\pi }{2}})}$

eli jännite on 90 astetta virtaa jäljessä.

Jännitteen ja virran välinen vaihekulma riippuu kuorman impedanssista ja sen takia loistehon ja pätötehon suhteet vaihtelevat erilaisilla kuormilla. Puhtaasti resistiivisellä kuormalla jännitteen ja virran välillä ei ole vaihe-eroa.