Patnubay sa Mga Resonant na RLC Circuits na Nagtatrabaho at Mga Aplikasyon

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang isang RLC circuit ay isang de-koryenteng circuit na binubuo nito ng isang risistor, inductor, at capacitor na kinakatawan ng mga letrang R, L at C. Ang mga resonant na RLC circuit ay konektado sa serye at parallel. Ang pangalang RLC circuit ay nagmula sa panimulang titik mula sa mga bahagi ng paglaban, inductor, at capacitor. Para sa kasalukuyang layunin, ang circuit ay bumubuo ng isang maayos na oscillator. Gamit ang LC circuit ito mula sa resonates. Kung tumataas ang risistor, nabubulok ang mga oscillation na ito ay kilala bilang pamamasa. Ang ilang mga paglaban ay mahirap hanapin sa real-time, kahit na matapos ang risistor ay hindi nakilala bilang sangkap na malulutas ito ng LC circuit.

Ang mga resonant na RLC Circuits

Habang nakikipag-usap sa resonant ito ay isang kumplikadong sangkap at mayroon itong maraming mga pagkakaiba. Ang impedance z at ang circuit nito ay tinukoy bilang




Z = R + JX

Kung saan ang paglaban ng R, ang J ay isang haka-haka na yunit at ang X ay isang reaktibo.



Mayroong isang pulso na naka-sign sa pagitan ng R at JX. Ang haka-haka na yunit ay isang panlaban sa labas. Ang nakaimbak na enerhiya ay ang mga bahagi ng ang kapasitor at inductor. Ang mga capacitor ay nakaimbak sa larangan ng elektrisidad at ang mga inductor ay nakaimbak sa larangan ng lakas.

MAYC= 1 / jωc


= -J / ωc

MAYL= jωL

Mula sa equation Z = R + JK maaari nating tukuyin ang mga reaktibo bilang

XC= -1 / ωc

XL =ωL

Ang ganap na halaga ng reaktibo ng ang inductor at pagsingil ng capacitor na may dalas tulad ng ipinakita sa figure sa ibaba.

Mga Resonant RLC Circuit - reaktibo ng inductor at capacitor charge na may dalas

Q Factor

Ang pagpapaikli ng Q ay tinukoy bilang isang kalidad at kilala rin ito bilang isang kadahilanan sa Kalidad. Inilalarawan ng kadahilanan ng kalidad ang under-damp na resonator. Kung ang under-damp na resonator ay nagdaragdag ng kalidad ng factor ay bumababa. Ang electrical resonator circuit pamamasa ay bumubuo ng pagkawala ng enerhiya sa mga resistive na bahagi. Ang pagpapahayag ng matematika ng kadahilanan ng Q ay tinukoy bilang ang

Q ( ω ) = maximum na enerhiya na nakaimbak / pagkawala ng kuryente

Ang q factor ay umaasa sa dalas na ito ay madalas na quote para sa resonant frequency at ang maximum na enerhiya na nakaimbak sa capacitor at sa inductor ay maaaring makalkula ang resonant frequency na nakaimbak sa resonant circuit. Ang mga nauugnay na equation ay

Max na enerhiya na nakaimbak = LIdalawaLrms= C VdalawaCrms

Ang mga ILR ay itinutukoy bilang kasalukuyang RMS sa pamamagitan ng inductor. Ito ay katumbas ng kabuuang RMS kasalukuyang bumubuo sa circuit sa serye ng circuit at sa parallel circuit hindi ito pantay. Katulad nito, sa VCrms ay isang boltahe sa kabuuan ng capacitor ipinakita ito sa parallel circuit at katumbas ito ng boltahe ng supply ng rms ngunit sa serye, ang circuit ay sinang-ayunan ng isang potensyal na divider. Kaya't ang serye ng circuit ay simple upang makalkula ang maximum na enerhiya na nakaimbak sa pamamagitan ng tagapagpahiwatig at sa mga parallel circuit ay isinasaalang-alang sa pamamagitan ng isang kapasitor.

Ang tunay na lakas ay lumala sa resistor

P = VRrmsAkoRrms= AkodalawaRrmsR = VdalawaRrms/ R

Ang pinakamadaling paraan upang makahanap ng serye ng RLC circuit

Q(S)ω0= ω0 AkodalawarmsL / akodalawarmsR = ω0L / R

Ang parallel circuit ay upang isaalang-alang ang boltahe

Q(P)ω0= ω0RCVdalawaCrms/ VdalawaCrms= ω0CR

Series RLC Circuit

Ang circuit ng serye ng RLC ay binubuo ng paglaban, inductor, at kapasitor na konektado sa serye sa serye na RLC circuit. Ipinapakita ng diagram sa ibaba ang serye ng circuit ng RLC. Sa circuit capacitor na ito at ang inductor ay pagsamahin ang bawat isa at taasan ang dalas. Kung maaari nating muling ikonekta ang Xcis isang negatibo, sa gayon malinaw na ang XL + XC ay dapat na katumbas ng zero para sa tukoy na dalas na XL = -XCimpedance na mga bahagi ng haka-haka na eksaktong kinansela sa bawat isa. Sa paggalaw ng dalas na ito, ang impedance ng circuit ay may mababang magnitude at phase anggulo ng zero, ito ay tinatawag bilang resonant frequency ng circuit.

Series RLC Circuit

Series RLC Circuit

XL+ XC= 0

XL= - XC= ω0L = 1 / ω0C = 1 / LC

ω0 =√1 / LCω0

= 2Π f 0

Arbitrary Circuit ng RLC

Maaari nating obserbahan ang mga epekto ng resonance sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang ng boltahe sa mga resistive na bahagi sa input boltahe para sa isang halimbawa na maaari nating isaalang-alang para sa capacitor.

VC / V = ​​1/1-ωdalawaLC + j ωRC

Para sa mga halaga ng R, L, at C, ang ratio ay naka-plot laban sa angular frequency at ipinapakita ng figure ang mga katangian ng amplification. Dalas ng resonant

VC / V- 1 / j ω0RC

VC / V- j ω0L / R

Maaari nating makita na dahil ito ay isang positibong circuit ang kabuuang halaga ng lakas na nawala ay pare-pareho

Angular Frequency rad / s

Parallel RLC Circuit

Sa parallel RLC circuit ang resistensya, inductor, at capacitor ng bahagi ay konektado sa parallel. Ang resonant RLC circuit ay isang dalawahang serye ng circuit sa boltahe at kasalukuyang mga tungkulin sa pagpapalitan. Samakatuwid ang circuit ay may kasalukuyang nakuha sa halip na ang impedance at ang boltahe na nakuha ay isang maximum sa resonant frequency o pinaliit. Ang kabuuang impedance ng circuit ay ibinibigay bilang

Parallel RLC circuit

Parallel RLC circuit

= R ‖ ZL‖ SAC

= R / 1- JR (1 / XC+ 1 / XL)

= R / 1+ JR (ωc - 1 / ωL)

Kailan XC = - XL Ang mga tumutunog na taluktok ay muling dumating at sa gayon ang resonant frequency ay may parehong relasyon.

ω0 =√1 / LC

Upang makalkula ang kasalukuyang makakuha sa pamamagitan ng pagtingin sa kasalukuyang sa bawat isa sa mga bisig, pagkatapos ay ang nakuha ng capacitor ay ibinibigay bilang

akoc/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)

resonant dalas

Ang kasalukuyang pagtaas ng lakas ay ipinapakita sa figure at ang resonant frequency ay

akoc/ i = jRC

Mga aplikasyon ng Resonant RLC Circuits

Ang resonant RLC circuit ay maraming mga application tulad ng

  • Oscillator circuit , mga tatanggap ng radyo, at mga hanay ng telebisyon ay ginagamit para sa hangaring hangarin.
  • Ang serye at RLC circuit higit sa lahat ay nagsasangkot sa pagproseso ng signal at sistema ng komunikasyon
  • Ang Series resonant LC circuit ay ginagamit upang magbigay ng boltahe na nagpapalaki
  • Ang serye at parallel LC circuit ay ginagamit sa induction heating

Nagbibigay ang artikulong ito ng impormasyon tungkol sa RLC circuit, serye at mga parallel na RLC circuit, ang Q factor, at mga aplikasyon ng mga resonant na RLC circuit. Inaasahan kong ang naibigay na impormasyon sa artikulo ay kapaki-pakinabang upang makapagbigay ng ilang magagandang impormasyon at maunawaan ang proyekto. Para sa karagdagang, kung mayroon kang anumang mga katanungan tungkol sa artikulong ito o sa elektrikal at elektronikong mga proyekto maaari kang magkomento sa seksyon sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, sa parallel RLC circuit, aling halaga ang maaaring palaging magamit bilang isang sanggunian sa vector?

Mga Kredito sa Larawan: