Fasenverschillen

Fasenverschillen zijn het verschil in fase tussen twee periodieke signalen die dezelfde frequentie hebben. Ze geven aan hoe ver één signaal ten opzichte van het andere is verschoven in de tijd, uitgedrukt in graden of radialen. Bij sinusvormige signalen kan het signaalpaar worden beschreven als x(t) = A sin(ωt) en y(t) = B sin(ωt + φ). De faseverschil φ is het hoekverschil tussen de twee signalen. De tijdsverschuiving Δt tussen de signalen is gerelateerd aan φ via Δt = φ/ω. Als φ positief is, loopt y voor op x; bij φ negatief loopt y achter op x.

In wisselstroomsystemen bepaalt de faseverschil tussen spanning en stroom de vermogenfactor cos φ. Een inductieve belasting veroorzaakt doorgaans dat de stroom achterloopt op de spanning (φ > 0), terwijl een condensator kan leiden (φ < 0). In driefasige systemen staan de fasen meestal 120 graden uit elkaar.

Fasenverschillen kunnen ook worden weergegeven als vectoren (phasors) in het complexe vlak, wat het analyseren van gecombineerde amplitudes en fasen vergemakkelijkt. Met meetapparatuur zoals een oscilloscoop of via Lissajous-figuren kan het faseverschil worden bepaald.

In communicatie en signaalverwerking vindt fasenverschil toepassing in modulatievormen zoals phase modulation (PM) en quadrature amplitude modulation (QAM), waarbij informatie gedeeltelijk via verschuivingen in de fase wordt overgedragen. Bij niet-sinusvormige signalen is de exacte definitie minder eenduidig, en ontstaat vaak gebruik van analytische methoden zoals de Hilbert-transformatie om een lokale fase te definiëren.