Руководство по работе и применению резонансных схем RLC

Цепь RLC - это электрическая цепь, состоящая из резистора, катушки индуктивности и конденсатора. Они обозначены буквами R, L и C. Резонансные цепи RLC соединены последовательно и параллельно. Название цепи RLC происходит от начальной буквы компонентов сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора. В данном случае схема образует гармонический генератор. С использованием LC-цепь это от резонирует. Если резистор увеличивается, он разлагает колебания, известные как затухание. Некоторое сопротивление трудно найти в режиме реального времени, даже если резистор не идентифицирован как компонент, который определяется схемой LC.

Резонансные схемы RLC

При работе с резонансом это сложный компонент, в котором много неточностей. Импеданс z и его цепь определяются как

Z = R + JX

Где R - сопротивление, J - мнимая единица, а X - реактивное сопротивление.

Между R и JX подписан импульс. Воображаемая единица - внешнее сопротивление. Накопленная энергия - это составляющие конденсатор и индуктор. Конденсаторы хранятся в электрическом поле, а индукторы - в магнитном поле.

С_C= 1 / jωc

= -J / ωc

С_L= jωL

Из уравнения Z = R + JK мы можем определить реактивные сопротивления как

Икс_C= -1 / ωc

Икс_{L =}ωL

Абсолютное значение реактивного сопротивления индуктор и заряд конденсатора с частотой, как показано на рисунке ниже.

Q-фактор

Аббревиатура Q определяется как качество и также известна как фактор качества. Добротность описывает резонатор с недостаточным демпфированием. Если недостаточно демпфированный резонатор увеличивается, добротность уменьшается. Демпфирование контура электрического резонатора приводит к потере энергии в резистивных компонентах. Математическое выражение коэффициента добротности определяется как

Q ( ω знак равно максимальная запасенная энергия / потеря мощности

Коэффициент добротности зависит от частоты, которую он чаще всего цитирует для резонансной частоты, а максимальная энергия, запасенная в конденсаторе и катушке индуктивности, позволяет рассчитать резонансную частоту, которая сохраняется в резонансном контуре. Соответствующие уравнения:

Максимальная запасенная энергия = LI^два_Lrms= C V^два_Crms

ILrms обозначается как действующий ток через катушку индуктивности. Он равен полному среднеквадратичному току, образующемуся в цепи в последовательной цепи, а в параллельной цепи он не равен. Точно так же в VCrms - это напряжение на конденсаторе, которое показано в параллельной цепи, и оно равно действующему напряжению питания, но в последовательном соединении схема согласовывается с делителем потенциала. Таким образом, в последовательной цепи просто вычислить максимальную энергию, запасенную через индикатор, а в параллельных цепях - через конденсатор.

Реальная мощность вырождается в резисторе

P = V_Rrmsя_Rrms= Я^два_RrmsR = V^два_Rrms/Р

Самый простой способ найти последовательную цепь RLC

Q^(S)_ω0= ω₀ я^два_{среднеквадратичное значение}L / I^два_{среднеквадратичное значение}R = ω₀L / R

Параллельная схема должна учитывать напряжение

Q^(П)_ω0= ω₀RCV^два_Crms/ V^два_Crms= ω₀CR

Последовательная цепь RLC

Последовательная цепь RLC состоит из сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора, которые включены последовательно в последовательную цепь RLC. На схеме ниже показана последовательная цепь RLC. В этой цепи конденсатор и катушка индуктивности будут объединять друг друга и увеличивать частоту. Если мы можем повторно подключить Xc, это отрицательно, поэтому ясно, что XL + XC должен быть равен нулю для этой конкретной частоты. XL = -XC Компоненты импеданса мнимого в точности компенсируют друг друга. При этом частотном движении импеданс контура имеет низкую величину, а фазовый угол равен нулю, он называется резонансной частотой контура.

Последовательная цепь RLC

Икс_L+ X_C= 0

Икс_L= - Х_C= ω₀L = 1 / ω₀C = 1 / LC

ω_{0 =√1 / LC}ω₀

= 2Π f ₀

Произвольная цепь RLC

Мы можем наблюдать эффекты резонанса, рассматривая напряжение на резистивных компонентах и ​​входное напряжение в качестве примера, который мы можем рассмотреть для конденсатора.

VC / V = ​​1/1-ω^дваLC + j ωRC

Для значений R, L и C отношение отложено в зависимости от угловой частоты, и на рисунке показаны свойства усиления. Резонансная частота

VC / V- 1 / j ω₀RC

VC / V- j ω₀L / R

Мы можем видеть, что, поскольку это положительная цепь, общая рассеиваемая мощность постоянна.

Параллельная цепь RLC

В параллельной цепи RLC сопротивление компонента, катушка индуктивности и конденсатор соединены параллельно. Резонансная цепь RLC представляет собой двойную последовательную цепь в ролях обмена напряжением и током. Следовательно, схема имеет коэффициент усиления по току, а не импеданс, а коэффициент усиления по напряжению является максимальным на резонансной частоте или минимальным. Полный импеданс цепи определяется как

Параллельная цепь RLC

= R ‖ Z_L‖ С_C

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

= R / 1+ JR (ωc - 1 / ωL)

Когда Икс_C знак равно Икс_L Резонансные пики появляются снова, и, таким образом, резонансная частота имеет такое же соотношение.

ω_{0 =√1 / LC}

Чтобы вычислить коэффициент усиления по току, глядя на ток в каждом плече, коэффициент усиления конденсатора задается как

я_c/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)

Текущий коэффициент усиления показан на рисунке, а резонансная частота равна

я_c/ i = jRC

Применение резонансных цепей RLC

Цепи резонансного RLC имеют много применений, таких как

• Схема осциллятора , радиоприемники и телевизоры используются для настройки.
• Последовательная и RLC-схема в основном участвует в обработке сигналов и система связи
• Последовательный резонансный LC-контур используется для увеличения напряжения.
• Последовательная и параллельная LC-цепь используются в индукционном нагреве.

В этой статье содержится информация о цепи RLC, последовательной и параллельной цепях RLC, добротности и применениях резонансных цепей RLC. Я надеюсь, что приведенная в статье информация будет полезна для получения хорошей информации и понимания проекта. Кроме того, если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи или электрические и электронные проекты вы можете оставить комментарий в разделе ниже. Вот вам вопрос, какое значение в параллельной схеме RLC всегда можно использовать в качестве векторной ссылки?

Фото:

• Последовательная цепь RLC Сарутех
• Параллельная цепь RLC Викимедиа