วงจร RLC เป็นวงจรไฟฟ้าที่ประกอบด้วยตัวต้านทานตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุซึ่งแสดงด้วยตัวอักษร R, L และ C วงจรเรโซแนนซ์ RLC เชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนาน ชื่อวงจร RLC ได้มาจากตัวอักษรเริ่มต้นจากส่วนประกอบของความต้านทานตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุ สำหรับวัตถุประสงค์ปัจจุบันวงจรจะสร้างออสซิลเลเตอร์ฮาร์มอนิก ใช้ วงจร LC มันมาจากเสียงสะท้อน หากตัวต้านทานเพิ่มขึ้นมันจะสลายตัวของการสั่นที่เรียกว่าการทำให้หมาด ๆ ความต้านทานบางอย่างเป็นเรื่องยากที่จะพบในแบบเรียลไทม์แม้ว่าจะไม่ได้ระบุตัวต้านทานว่าเป็นส่วนประกอบที่วงจร LC แก้ไข
วงจร RLC แบบเรโซแนนซ์
ในขณะที่จัดการกับเสียงสะท้อนนั้นเป็นส่วนประกอบที่ซับซ้อนและมีความคลาดเคลื่อนมาก อิมพีแดนซ์ z และวงจรถูกกำหนดให้เป็น
Z = R + JX
โดยที่ R คือความต้านทาน J คือหน่วยจินตภาพและ X คือปฏิกิริยา
มีสัญญาณพัลส์ระหว่าง R และ JX หน่วยจินตภาพคือความต้านทานภายนอก พลังงานที่เก็บไว้เป็นส่วนประกอบของ ตัวเก็บประจุ และตัวเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุจะถูกเก็บไว้ในสนามไฟฟ้าและตัวเหนี่ยวนำจะถูกเก็บไว้ในสนามขนาด
ด้วยค= 1 / jωc
= -J / ωc
ด้วยล= jωL
จากสมการ Z = R + JK เราสามารถกำหนดปฏิกิริยาเป็น
Xค= -1 / ωc
XL =ωL
ค่าสัมบูรณ์ของปฏิกิริยาของ ตัวเหนี่ยวนำ และประจุตัวเก็บประจุที่มีความถี่ดังแสดงในรูปด้านล่าง
ปัจจัย Q
ตัวย่อของ Q หมายถึงคุณภาพและเรียกอีกอย่างว่าปัจจัยคุณภาพ ปัจจัยด้านคุณภาพอธิบายถึงเรโซเนเตอร์ที่มีการหน่วงต่ำ หากเรโซเนเตอร์ที่มีอุณหภูมิต่ำจะทำให้ปัจจัยด้านคุณภาพลดลง การลดทอนวงจรเรโซเนเตอร์ไฟฟ้าทำให้สูญเสียพลังงานในส่วนประกอบตัวต้านทาน นิพจน์ทางคณิตศาสตร์ของปัจจัย Q ถูกกำหนดให้เป็น
Q ( ω ) = พลังงานไฟฟ้าสูงสุดที่เก็บไว้ / การสูญเสียพลังงาน
ปัจจัย q ขึ้นอยู่กับความถี่ที่มักอ้างถึงความถี่เรโซแนนซ์และพลังงานสูงสุดที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุและในตัวเหนี่ยวนำสามารถคำนวณความถี่เรโซแนนซ์ซึ่งเก็บอยู่ในวงจรเรโซแนนซ์ สมการที่เกี่ยวข้องคือ
พลังงานสูงสุดที่เก็บไว้ = LIสองLrms= C VสองCrms
ILrms แสดงเป็นกระแส RMS ผ่านตัวเหนี่ยวนำ เท่ากับกระแส RMS ทั้งหมดที่ก่อตัวในวงจรในวงจรอนุกรมและในวงจรขนานจะไม่เท่ากัน ในทำนองเดียวกันใน VCrms คือแรงดันไฟฟ้าคร่อมตัวเก็บประจุซึ่งจะแสดงในวงจรขนานและเท่ากับแรงดันไฟฟ้า rms แต่ในอนุกรมวงจรจะตกลงกันโดยตัวแบ่งที่มีศักยภาพ ดังนั้นวงจรอนุกรมจึงง่ายในการคำนวณพลังงานสูงสุดที่เก็บไว้ผ่านตัวบ่งชี้และในวงจรคู่ขนานจะพิจารณาผ่านตัวเก็บประจุ
กำลังไฟฟ้าที่แท้จริงลดลงในตัวต้านทาน
P = VRrmsผมRrms= ฉันสองRrmsR = VสองRrms/ ร
วิธีที่ง่ายที่สุดในการค้นหาวงจรซีรีส์ RLC
ถาม(ส)ω0= ω0 ผมสองrmsL / IสองrmsR = ω0L / R
วงจรขนานคือการพิจารณาแรงดันไฟฟ้า
ถาม(P)ω0= ω0RCVสองCrms/ VสองCrms= ω0CR
ซีรี่ส์ RLC Circuit
วงจรซีรีย์ RLC ประกอบด้วยความต้านทานตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุซึ่งเชื่อมต่อเป็นอนุกรมในวงจรซีรีส์ RLC แผนภาพด้านล่างแสดงวงจรซีรีส์ RLC ในตัวเก็บประจุวงจรนี้และตัวเหนี่ยวนำจะรวมกันและเพิ่มความถี่ หากเราสามารถเชื่อมต่อ Xcis เป็นลบได้อีกครั้งดังนั้นจึงเป็นที่ชัดเจนว่า XL + XC ควรเท่ากับศูนย์สำหรับความถี่เฉพาะ XL = -XCimpedance ส่วนประกอบของจินตภาพจะยกเลิกซึ่งกันและกัน ที่การเคลื่อนที่ของความถี่นี้อิมพีแดนซ์ของวงจรมีขนาดและมุมเฟสต่ำเป็นศูนย์เรียกว่าความถี่เรโซแนนซ์ของวงจร
ซีรี่ส์ RLC Circuit
Xล+ Xค= 0
Xล= - Xค= ω0L = 1 / ω0C = 1 / LC
ω0 =√1 / LCω0
= 2Πฉ 0
วงจร RLC ตามอำเภอใจ
เราสามารถสังเกตผลของการสั่นพ้องได้โดยพิจารณาแรงดันไฟฟ้าของส่วนประกอบตัวต้านทานกับแรงดันไฟฟ้าขาเข้าสำหรับตัวอย่างที่เราสามารถพิจารณาสำหรับตัวเก็บประจุ
VC / V = 1/1-ωสองLC + j ωRC
สำหรับค่า R, L และ C อัตราส่วนจะถูกพล็อตเทียบกับความถี่เชิงมุมและรูปแสดงคุณสมบัติของการขยาย ความถี่เรโซแนนซ์
VC / V- 1 / j ω0RC
VC / V- j ω0L / R
เราจะเห็นว่าเนื่องจากนี่เป็นวงจรบวกจำนวนพลังงานทั้งหมดที่กระจายไปจะคงที่
วงจร RLC แบบขนาน
ในวงจร RLC แบบขนานความต้านทานของส่วนประกอบตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุจะเชื่อมต่อแบบขนาน วงจรเรโซแนนซ์ RLC เป็นวงจรอนุกรมคู่ในบทบาทการแลกเปลี่ยนแรงดันและกระแส ดังนั้นวงจรจึงมีอัตราขยายกระแสมากกว่าอิมพีแดนซ์และแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับจะเป็นค่าสูงสุดที่ความถี่เรโซแนนซ์หรือลดลง อิมพีแดนซ์รวมของวงจรกำหนดเป็น
วงจร RLC แบบขนาน
= R ‖ Zล‖ด้วยค
= R / 1- JR (1 / Xค+ 1 / Xล)
= R / 1+ JR (ωc - 1 / ωL)
เมื่อไหร่ Xค = - Xล จุดสูงสุดของเสียงสะท้อนกลับมาอีกครั้งดังนั้นความถี่เรโซแนนซ์จึงมีความสัมพันธ์เดียวกัน
ω0 =√1 / LC
ในการคำนวณกำไรปัจจุบันโดยดูกระแสในแต่ละแขนจากนั้นจะได้รับค่าตอบแทนของตัวเก็บประจุเป็น
ผมค/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)
อัตราขยายปัจจุบันแสดงในรูปและความถี่เรโซแนนซ์คือ
ผมค/ i = jRC
การประยุกต์ใช้วงจร RLC แบบเรโซแนนซ์
วงจร RLC แบบเรโซแนนซ์มีแอพพลิเคชั่นมากมายเช่น
- วงจรออสซิลเลเตอร์ เครื่องรับวิทยุและโทรทัศน์ใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการปรับแต่ง
- ซีรีส์และวงจร RLC ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการประมวลผลสัญญาณและ ระบบสื่อสาร
- วงจรซีรีส์เรโซแนนซ์ LC ใช้เพื่อขยายแรงดันไฟฟ้า
- ซีรีย์และวงจร LC แบบขนานใช้ในการทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ
บทความนี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับวงจร RLC ซีรีส์และแนวขนานวงจร RLC ปัจจัย Q และการประยุกต์ใช้วงจร RLC แบบเรโซแนนซ์ ฉันหวังว่าข้อมูลที่ระบุในบทความจะเป็นประโยชน์ในการให้ข้อมูลที่ดีและทำความเข้าใจกับโครงการ นอกจากนี้หากคุณมีข้อสงสัยเกี่ยวกับบทความนี้หรือในไฟล์ โครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ คุณสามารถแสดงความคิดเห็นได้ในส่วนด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณในวงจร RLC แบบขนานค่าใดที่อาจใช้อ้างอิงเวกเตอร์ได้เสมอ
เครดิตภาพ:
- ซีรี่ส์ RLC Circuit Sarutech
- วงจร RLC แบบขนาน วิกิมีเดีย