Obvod RLC je elektrický obvod, který se skládá z rezistoru, induktoru a kondenzátoru. Jsou reprezentovány písmeny R, L a C. Rezonanční obvody RLC jsou zapojeny do série a paralelně. Název obvodu RLC je odvozen od počátečního písmene od složek odporu, induktoru a kondenzátoru. Pro současné účely tvoří obvod harmonický oscilátor. Za použití LC obvod to z rezonuje. Pokud se odpor zvýší, rozloží oscilace, které se označují jako tlumení. Určitý odpor je obtížné najít v reálném čase, i když rezistor není identifikován jako součást, je vyřešen LC obvodem.
Rezonanční RLC obvody
Při jednání s rezonancí je to složitá součást a má mnoho nesrovnalostí. Impedance z a její obvod jsou definovány jako
Z = R + JX
Kde R je odpor, J je imaginární jednotka a X je reaktance.
Mezi R a JX je podepsán puls. Imaginární jednotka je vnější odpor. Uložená energie je složkou kondenzátor a induktor. Kondenzátory jsou uloženy v elektrickém poli a induktory jsou uloženy v poli velikosti.
SC= 1 / jωc
= -J / ωc
SL= jωL
Z rovnice Z = R + JK můžeme definovat reaktance jako
XC= -1 / ωc
XL =ωL
Absolutní hodnota reaktance induktor a kondenzátorový náboj s frekvencí, jak je znázorněno na následujícím obrázku.
Q faktor
Zkratka Q je definována jako kvalita a je také známá jako faktor kvality. Faktor kvality popisuje nedostatečně tlumený rezonátor. Zvyšuje-li tlumený rezonátor, faktor kvality klesá. Tlumení obvodu elektrického rezonátoru generuje ztrátu energie v odporových součástech. Matematické vyjádření faktoru Q je definováno jako
Q ( ω ) = maximální uložená energie / ztráta energie
Faktor q závisí na frekvenci, kterou nejčastěji citujeme pro rezonanční frekvenci a maximální energii uloženou v kondenzátoru a v induktoru může vypočítat rezonanční frekvenci, která je uložena v rezonančním obvodu. Příslušné rovnice jsou
Maximální uložená energie = LIdvaLRMS= C VdvaCrms
ILrms jsou označovány jako proud RMS induktorem. Rovná se celkovému RMS proudu, který se tvoří v obvodu v sériovém obvodu, a v paralelním obvodu se nerovná. Podobně ve VCrms je napětí na kondenzátoru, které je zobrazeno v paralelním obvodu a je rovno efektivnímu napájecímu napětí, ale v sérii je obvod dohodnut děličem potenciálu. Sériový obvod je tedy snadné vypočítat maximální energii uloženou prostřednictvím indikátoru a v paralelních obvodech se uvažuje prostřednictvím kondenzátoru.
Skutečná síla v rezistoru degeneruje
P = VRrmsJáRrms= JádvaRrmsR = VdvaRrms/ R.
Nejjednodušší způsob, jak najít sériový RLC obvod
Q(S)ω0= ω0 JádvarmsL / jádvarmsR = ω0L / P
Paralelní obvod má brát v úvahu napětí
Q(P)ω0= ω0RCVdvaCrms/ VdvaCrms= ω0ČR
Řada RLC Circuit
Obvod série RLC se skládá z odporu, induktoru a kondenzátoru, které jsou zapojeny do série v obvodu série RLC. Níže uvedený diagram ukazuje sériový RLC obvod. V tomto obvodu se kondenzátor a induktor vzájemně kombinují a zvyšují frekvenci. Pokud můžeme Xcis znovu připojit záporně, je jasné, že XL + XC by se pro tuto konkrétní frekvenci měly rovnat nule XL = -XCimpedance komponenty imaginárního přesně se navzájem ruší. Při tomto kmitočtovém pohybu má impedance obvodu nízkou velikost a fázový úhel nula, nazývá se rezonanční frekvence obvodu.
Řada RLC Circuit
XL+ XC= 0
XL= - XC= ω0L = 1 / ω0C = 1 / LC
ω0 =√1 / LCω0
= 2Π f 0
Libovolný RLC obvod
Můžeme pozorovat účinky rezonance tím, že vezmeme v úvahu napětí napříč odporovými složkami na vstupní napětí pro příklad, který můžeme uvažovat pro kondenzátor.
VC / V = 1/1-ωdvaLC + j ωRC
U hodnot R, L a C je poměr vynesen proti úhlové frekvenci a obrázek ukazuje vlastnosti zesílení. Rezonanční frekvence
VC / V- 1 / j ω0RC
VC / V- j ω0L / P
Vidíme, že jelikož se jedná o kladný obvod, celkové množství rozptýleného výkonu je konstantní
Paralelní RLC obvod
V paralelním obvodu RLC jsou odpor, induktor a kondenzátor komponenty zapojeny paralelně. Rezonanční RLC obvod je duální obvod v roli výměny napětí a proudu. Proto má obvod spíše proudový zisk než impedanci a zisk napětí je maximální na rezonanční frekvenci nebo minimalizovaný. Celková impedance obvodu je uvedena jako
Paralelní RLC obvod
= R ‖ ZLITH SC
= R / 1- JR (1 / XC+ 1 / XL)
= R / 1+ JR (ωc - 1 / ωL)
Když XC = - XL Rezonanční vrcholy přicházejí znovu a rezonanční frekvence má tedy stejný vztah.
ω0 =√1 / LC
Chcete-li vypočítat aktuální zisk z pohledu proudu v každém z ramen, pak je zisk kondenzátoru uveden jako
iC/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)
Aktuální obrázek velikosti je zobrazen na obrázku a rezonanční frekvence je
iC/ i = jRC
Aplikace rezonančních RLC obvodů
Rezonanční RLC obvody mají mnoho aplikací
- Obvod oscilátoru , pro účely ladění se používají rozhlasové přijímače a televizní přijímače.
- Sériový a RLC obvod zahrnuje hlavně zpracování signálu a komunikační systém
- Řada rezonančního LC obvodu se používá k zajištění zvětšení napětí
- Při indukčním ohřevu se používají sériové a paralelní LC okruhy
Tento článek poskytuje informace o obvodech RLC, sériových a paralelních obvodech RLC, faktoru Q a aplikacích rezonančních obvodů RLC. Doufám, že uvedené informace v článku pomohou poskytnout dobré informace a porozumět projektu. Dále, pokud máte nějaké dotazy týkající se tohoto článku nebo na elektrické a elektronické projekty můžete komentovat v níže uvedené části. Zde je otázka pro vás, v paralelním obvodu RLC, která hodnota může být vždy použita jako vektorová reference?
Fotografické kredity: