Vodič za rad i primjene rezonantnih RLC krugova

RLC krug je električni krug koji se sastoji od otpornika, prigušnice i kondenzatora. Oni su predstavljeni slovima R, L i C. Rezonantni RLC krugovi povezani su serijski i paralelno. Naziv RLC krug izveden je iz početnog slova iz komponenata otpora, prigušnice i kondenzatora. Za trenutnu svrhu sklop tvori harmonijski oscilator. Koristiti LC krug to iz rezonira. Ako se otpor poveća, on raspada oscilacije koje je poznato kao prigušenje. Neki je otpor teško pronaći u stvarnom vremenu, čak i nakon što otpornik nije identificiran kao komponenta, a rješava ga LC krug.

Rezonantni RLC krugovi

Dok je riječ o rezonanci, ona je složena komponenta i ima puno odstupanja. Impedancija z i njezin krug definirani su kao

Z = R + JX

Gdje je R otpor, J je imaginarna jedinica, a X reaktancija.

Između R i JX potpisan je puls. Zamišljena jedinica vanjski je otpor. Pohranjena energija je sastavni dio kondenzator i induktor. Kondenzatori su pohranjeni u električnom polju, a prigušnice u polju veličine.

S_C= 1 / jωc

= -J / ωc

S_L= jωL

Iz jednadžbe Z = R + JK možemo definirati reaktancije kao

x_C= -1 / ωc

x_{L =}ωL

Apsolutna vrijednost reaktancije od induktor i punjenje kondenzatora s frekvencijom kao što je prikazano na donjoj slici.

Q faktor

Kratica Q definirana je kao kvaliteta, a poznata je i kao faktor kvalitete. Čimbenik kvalitete opisuje nedovoljno prigušeni rezonator. Ako se prigušeni rezonator poveća, faktor kvalitete se smanjuje. Prigušivanje kruga električnog rezonatora generira gubitak energije u otpornim komponentama. Matematički izraz Q faktora definiran je kao

Q ( ω ) = maksimalna pohranjena energija energije / gubitak snage

Q faktor se oslanja na frekvenciju, a najčešće se navodi za rezonantnu frekvenciju i maksimalnu energiju pohranjenu u kondenzatoru i induktoru, može izračunati rezonantnu frekvenciju koja je pohranjena u rezonantnom krugu Relevantne jednadžbe su

Maksimalna pohranjena energija = LI^dva_Lrms= C V^dva_Crms

ILrms su označeni kao efektivna struja kroz induktor. Jednaka je ukupnoj efektivnoj struji koja nastaje u krugu u serijskom krugu, a u paralelnom krugu nije jednaka. Slično tome, u VCrms je napon na kondenzatoru prikazan je u paralelnom krugu i jednak je efektivnom efektivnom naponu, ali u nizu krug dogovara djelitelj potencijala. Stoga je serijski krug jednostavno izračunati maksimalnu energiju pohranjenu kroz indikator, a u paralelnim krugovima se razmatra kroz kondenzator.

Stvarna snaga se degenerira u otporniku

P = V_RrmsJa_Rrms= Ja^dva_RrmsR = V^dva_Rrms/ R

Najlakši način pronaći serijski RLC krug

Q^(S)_ω0= ω₀ Ja^dva_efektivnoL / I^dva_efektivnoR = ω₀L / R

Paralelni krug treba uzeti u obzir napon

Q^(P)_ω0= ω₀RCV^dva_Crms/ V^dva_Crms= ω₀CR

Krug serije RLC

Krug RLC serije sastoji se od otpora, prigušnice i kondenzatora koji su serijski povezani u serijski RLC krug. Dijagram ispod prikazuje serijski RLC krug. U ovom će se krugu kondenzator i prigušnica međusobno kombinirati i povećavati frekvenciju. Ako Xcis možemo ponovno povezati s negativom, onda je jasno da bi XL + XC trebali biti jednaki nuli za ovu specifičnu frekvenciju XL = -XCimpedanse komponente imaginarnog točno se međusobno poništavaju. Pri ovom kretanju frekvencije, impedancija kruga ima malu veličinu i fazni kut nula, naziva se rezonantnom frekvencijom kruga.

Krug serije RLC

x_L+ X_C= 0

x_L= - X_C= ω₀L = 1 / ω₀C = 1 / LC

ω_{0 =√1 / LC}ω₀

= 2Π f ₀

Proizvoljni RLC krug

Rezonancijske efekte možemo promatrati uzimajući u obzir napon na otpornim komponentama do ulaznog napona za primjer koji možemo uzeti u obzir za kondenzator.

VC / V = ​​1/1-ω^dvaLC + j ωRC

Za vrijednosti R, L i C omjer se crta u odnosu na kutnu frekvenciju, a slika pokazuje svojstva pojačanja. Rezonantna frekvencija

VC / V- 1 / j ω₀RC

VC / V- j ω₀L / R

Vidimo da je ovo pozitivan krug ukupna količina rasipane snage konstantna

Paralelni RLC krug

U paralelnom RLC krugu otpor, induktor i kondenzator komponente spojeni su paralelno. Rezonantni RLC krug dvostruki je sklop u ulogama izmjene napona i struje. Stoga krug ima strujno pojačanje, a ne impedansu, a pojačanje napona je maksimalno na rezonantnoj frekvenciji ili je minimalizirano. Ukupna impedancija kruga daje se kao

Paralelni RLC krug

= R ‖ Z_L‖ SA_C

= R / 1- JR (1 / X_C+ 1 / X_L)

= R / 1+ JR (ωc - 1 / ωL)

Kada x_C = - x_L Rezonantni vrhovi dolaze ponovno i stoga rezonantna frekvencija ima isti odnos.

ω_{0 =√1 / LC}

Da bi se izračunalo pojačanje struje gledanjem struje u svakom kraku, tada se pojačanje kondenzatora daje kao

ja_c/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)

Trenutni dobitak magnitude prikazan je na slici, a rezonantna frekvencija je

ja_c/ i = jRC

Primjene rezonantnih RLC krugova

Rezonantni RLC krugovi imaju mnogo aplikacija poput

• Oscilatorni krug , radijski prijamnici i televizijski uređaji koriste se u svrhu ugađanja.
• Serijski i RLC krug uglavnom uključuje obradu signala i komunikacijski sustav
• Serijski rezonantni LC krug koristi se za povećanje napona
• Serija i paralelni LC krug koriste se u indukcijskom zagrijavanju

Ovaj članak daje informacije o RLC krugu, serijama i paralelama RLC krugova, Q faktoru i primjenama rezonantnih RLC krugova. Nadam se da su dati podaci u članku korisni za pružanje dobrih informacija i razumijevanje projekta. Dalje, ako imate bilo kakvih pitanja u vezi s ovim člankom ili na električni i elektronički projekti možete komentirati u donjem odjeljku. Evo pitanja za vas, u paralelnom RLC krugu, koja se vrijednost uvijek može koristiti kao vektorska referenca?

Foto bodovi:

• Krug serije RLC sarutech
• Paralelni RLC krug wikimedia