Vejledning om resonans RLC-kredsløb, der arbejder og applikationer

Prøv Vores Instrument Til At Fjerne Problemer





Et RLC-kredsløb er et elektrisk kredsløb, det består af en modstand, induktor og kondensator, de er repræsenteret af bogstaverne R, L og C. De resonante RLC-kredsløb er forbundet i serie og parallelt. Navnet RLC kredsløb er afledt af startbrevet fra komponenterne i modstand, induktor og kondensator. Til det nuværende formål danner kredsløbet en harmonisk oscillator. Bruger LC-kredsløb det fra resonerer. Hvis modstanden stiger, nedbrydes den de svingninger, den kaldes dæmpning. En vis modstand er vanskelig at finde i realtid, selv efter at modstanden ikke er identificeret som den komponent, den løses af LC-kredsløbet.

Resonante RLC-kredsløb

Mens man beskæftiger sig med resonanten, er det en kompleks komponent, og den har mange uoverensstemmelser. Impedansen z og dens kredsløb er defineret som




Z = R + JX

Hvor R er modstand, er J en imaginær enhed, og X er en reaktans.



Der er en puls signeret mellem R og JX. Den imaginære enhed er en modstand udefra. Den lagrede energi er komponenterne i kondensatoren og induktor. Kondensatorerne opbevares i det elektriske felt, og induktorer opbevares i størrelsesfelt.

MEDC= 1 / jωc


= -J / ωc

MEDL= jωL

Fra ligningen Z = R + JK kan vi definere reaktanserne som

xC= -1 / ωc

xL =ωL

Den absolutte værdi af reaktansen af spolen og kondensatoropladning med frekvens som vist i nedenstående figur.

Resonant RLC-kredsløb - reaktans af induktor og kondensatorladning med frekvens

Q-faktor

Forkortelsen af ​​Q er defineret som en kvalitet, og den er også kendt som en kvalitetsfaktor. Kvalitetsfaktoren beskriver den underdæmpede resonator. Hvis underdæmpet resonator øges, falder kvalitetsfaktoren. Dæmpningen af ​​det elektriske resonatorkredsløb genererer tab af energi i resistive komponenter. Det matematiske udtryk for Q-faktoren er defineret som

Q ( ω ) = maksimal energilagring / effekttab

Q-faktoren er afhængig af frekvensen, der hyppigst citeres for resonansfrekvensen, og den maksimale energi, der er lagret i kondensatoren og i induktoren, kan beregne den resonansfrekvens, der er lagret i resonanskredsløbet. De relevante ligninger er

Maks. Lagret energi = LItoLrms= C VtoCrms

ILrms betegnes som RMS-strøm gennem induktoren. Det er lig med den samlede RMS-strøm, der dannes i kredsløbet i seriekredsløbet, og i det parallelle kredsløb er det ikke ens. På samme måde er der i VCrms en spænding på tværs af kondensatoren, det vises i det parallelle kredsløb, og det er lig med rms-forsyningsspændingen, men i serien er kredsløbet aftalt af en potentiel skillevæg. Seriekredsløbet er således simpelt at beregne den maksimale energi, der er gemt gennem indikatoren, og i de parallelle kredsløb betragtes det gennem en kondensator.

Reel kraft degenererer i modstanden

P = VRrmsjegRrms= JegtoRrmsR = VtoRrms/ R

Den nemmeste måde at finde seriens RLC-kredsløb på

Spørgsmål(S)ω0= ω0 jegtormsL / ItormsR = ω0L / R

Det parallelle kredsløb er at overveje spænding

Spørgsmål(P)ω0= ω0RCVtoCrms/ VtoCrms= ω0CR

Series RLC Circuit

RLC-seriekredsløbet består af modstand, induktor og kondensator, der er forbundet i serie i RLC-kredsløbsserien. Nedenstående diagram viser serien RLC kredsløb. I dette kredsløb vil kondensator og induktor kombinere hinanden og øge frekvensen. Hvis vi kan genforbinde Xcis et negativt, så det er klart, at XL + XC skal være lig med nul for denne specifikke frekvens XL = -XCimpedance komponenter af imaginære præcist annullere hinanden. Ved denne frekvensbevægelse har kredsløbets impedans lav størrelse og fasevinkel på nul, det kaldes kredsløbets resonansfrekvens.

Series RLC Circuit

Series RLC Circuit

xL+ XC= 0

xL= - XC= ω0L = 1 / ω0C = 1 / LC

ω0 =√1 / LCω0

= 2Π f 0

Vilkårlig RLC-kredsløb

Vi kan observere resonanseffekterne ved at overveje spændingen på tværs af de resistive komponenter til indgangsspændingen for et eksempel, vi kan overveje for kondensatoren.

VC / V = ​​1/1-ωtoLC + j ωRC

For værdierne R, L og C er forholdet afbildet mod vinkelfrekvensen, og figuren viser egenskaberne ved forstærkning. Resonansfrekvens

VC / V- 1 / j ω0RC

VC / V- j ω0L / R

Vi kan se, at da dette er et positivt kredsløb, er den samlede mængde afledt strøm konstant

Vinkelfrekvens rad / s

Parallel RLC-kredsløb

I det parallelle RLC-kredsløb er komponentens modstand, induktor og kondensator forbundet parallelt. Resonans-RLC-kredsløbet er et dobbelt seriekredsløb i spændings- og strømudvekslingsrollerne. Derfor har kredsløbet en strømforstærkning snarere end impedansen, og spændingsforstærkningen er et maksimum ved resonansfrekvensen eller minimeret. Den samlede impedans af kredsløbet er angivet som

Parallelt RLC-kredsløb

Parallelt RLC-kredsløb

= R ‖ ZL‖ MEDC

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

= R / 1+ JR (ωc - 1 / ωL)

Hvornår xC = - xL De resonante toppe kommer igen, og dermed har resonansfrekvensen det samme forhold.

ω0 =√1 / LC

For at beregne strømforstærkningen ved at se strømmen i hver af armene, gives kondensatorforstærkningen som

jegc/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)

resonansfrekvens

Den aktuelle forstørrelse vises i figuren, og resonansfrekvensen er

jegc/ i = jRC

Anvendelser af Resonant RLC Circuits

De resonante RLC-kredsløb har mange applikationer som

  • Oscillatorkredsløb , radiomodtagere og tv-apparater bruges til indstillingsformålet.
  • Serien og RLC-kredsløbet involverer hovedsageligt signalbehandling og kommunikationssystem
  • Serieresonans LC-kredsløb bruges til at give spændingsforstørrelse
  • Serier og parallelt LC-kredsløb anvendes til induktionsopvarmning

Denne artikel giver information om RLC-kredsløb, serier og paralleller RLC-kredsløb, Q-faktoren og anvendelser af resonans-RLC-kredsløb. Jeg håber, at de givne oplysninger i artiklen er nyttige til at give nogle gode oplysninger og forståelse af projektet. For yderligere, hvis du har spørgsmål vedrørende denne artikel eller om elektriske og elektroniske projekter du kan kommentere i nedenstående afsnit. Her er et spørgsmål til dig, i parallel RLC-kredsløb, hvilken værdi kan altid bruges som en vektorreference?

Fotokreditter: