Geseran (Beda) Fasa Gelombang Sinus

Bila dua buah  gelombang  dengan  persamaan  Ф  = Фm cos ωt dan e = Em sin ωt  dilukiskan secara bersama dalam satu susunan sumbu Cartesius  seperti pada Gambar 1, maka terlihat bahwa kedua gelombang tersebut tidak mempunyai nilai harga yang sama walau pada waktu (saat) yang sama.

Dengan kata lain kedua gelombang tersebut tidak memiliki nilai nol atau nilai maksimum pada waktu yang bersamaan, walaupun periode ataupun frekuensi kedua gelombang tersebut sama.

Dari gambar kedua gelombang tersebut terlihat bahwa gelombang flux  Ф = Фm cos ωt bergeser ke kiri sejauh π / 2 radian (90^o) atau seperempat perioda terhadap gelombang tegangan e = Em sin ωt .

Kondisi seperti tersebut dapat dikatakan bahwa antara flux (Ф) dan tegangan (e) terdapat geseran fasa sebesar π / 2 radian  atau 90^o.

Bila flux (Ф) dan tegangan (E) tersebut dilukiskan sebagai vektor-vektor yang berputar, maka vektor flux (Ф) akan selalu mendahului (leading) terhadap vektor tegangan (E) sejauh 90^o.

Atau dengan kata lain vektor tegangan (E) tertinggal (lagging) terhadap vektor flux (Ф) sejauh 90^o seperti yang terlihat pada Gambar 2.

Catatan :

Untuk menggambar vektor, panjang vektor diambil dari harga efektif gelombang.

Sedangkan arah perputaran vektor, digambar berlawanan dengan arah jarum jam.

Geseran fasa atau beda fasa ini tidak selamanya 90^o, tetapi dapat bervariasi.

Misalnya antara dua tegangan bolak-balik yang mempunyai geseran fasa sebesar 30^o seperti pada Gambar 3.

Persamaan kedua gelombang tegangan tersebut adalah :

e1 = Em sin ωt                                  . . . . .  (1)

e2  = Em sin (ωt – 30^o)                  . . . . .  (2)

Vektor kedua gelombang tersebut dilukiskan seperti Gambar 4 dengan panjang yang sama karena harga maksimumnya sama sehingga harga efektifnya juga sama.

Cobalah jawab pertanyaan ini :

Dari kedua tegangan tersebut manakah tegangan yang tertinggal terhadap yang lain dan berapa jauhkah sudutnya ?

Bagaimana dengan kedua gelombang arus dan tegangan pada Gambar 5 ?

Gelombang   tegangan   e = Em sin ωt  dan gelombang  arus   i = Im sin ωt  mencapai harga nol dan harga maksimum dalam waktu yang bersamaan. Sehingga dikatakan kedua gelombang tersebut mempunyai fasa yang sama atau sefasa.

Vektor gelombang arus dan tegangan tersebut dilukiskan seperti pada Gambar 6.