Fázový posun ve střídavém proudu je klíčový pojem nejen v elektrotechnice, ale i v mnoha oblastech fyziky a inženýrství, kde se pracuje s periodickými signály. Střídavý proud (AC) je elektrický proud, jehož směr a velikost se periodicky mění, typicky má sinusový průběh. Proud i napětí lze proto popsat amplitudou a fází, které určují velikost a okamžitou hodnotu veličiny v čase. Fázový posun (fázový rozdíl) pak udává časový rozdíl mezi maximálními hodnotami dvou periodických veličin stejného kmitočtu, například mezi proudem a napětím v elektrickém obvodu.
K fázovému posunu v elektrických obvodech dochází v důsledku vlastností jednotlivých prvků – odporů (R), cívek (L) a kondenzátorů (C). V čistě odporovém obvodu jsou napětí a proud ve fázi, což znamená, že jejich maximální a minimální hodnoty nastávají ve stejný okamžik a jejich fázový rozdíl je 0°. U cívky je napětí „o čtvrt periodu napřed před proudem“ – říkáme, že proud zaostává za napětím o 90°. U kondenzátoru naopak proud napětí předbíhá o 90°, takže fáze proudu popředchází napětí. Běžné obvody obsahují kombinace všech tří prvků, což vede k různým fázovým posunům v rozmezí 0–±90°. Fázový rozdíl φ je často znázorňován tzv. fázory, tedy vektory v komplexní rovině.
Fázový posun má zásadní technické důsledky, například ovlivňuje činný a jalový výkon v elektrizační soustavě. Činný výkon je dán pouze tou složkou proudu, která je ve fázi s napětím, zatímco jalový výkon je spojen s částí proudu, která je s napětím ve fázovém posunu ±90°. Nežádoucí jalový výkon zatěžuje přenosovou soustavu a snižuje účinnost zařízení – proto je v praxi často žádoucí dosahovat co nejmenšího fázového posunu, tedy tzv. korekce účiníku. Fázový posun hraje rovněž roli v komunikaci, řízení elektrických motorů i ve zpracování signálů, kde může ovlivňovat zkreslení a zpoždění přenášených dat. Porozumění fázovému posunu je proto základem efektivního návrhu a provozu všech systémů využívajících střídavý proud.
PhDr. Pavel Bartoš, LL.M., DBA (Evropská akademie vzdělávání / European Academy of education)