Obwody RLC - fiza.cba.pl

Obwody RLC
Obwód RLC
obwód elektryczny, w którym występuje opór omowy R,
indukcyjność L i pojemność elektryczna C.
równoległy obwód RLC
szeregowy obwód RLC
Obwód zawierający idealną zwojnicę (R=0)
W trakcie przepływu prądu przemiennego
przez zwojnicę zachodzi zjawisko
samoindukcji. Siłę elektromotoryczną
samoindukcji opisuje
równanie:
Z drugiego prawa Kirchhoffa
Przekształcając równanie:
otrzymujemy:
Iloraz ten wyrażony jest w omach i nazywany oporem
indukcyjnym, induktancją lub
zawadą indukcyjną
Obwód RL
Zawada w obwodzie RL
określona jest równaniem
Ponieważ
Opór obwodu RL nazywany jest również impedancją.
W obwodzie RL napięcie wyprzedza
w fazie natężenie o kąt φ :
więc napięcie pomiędzy końcami zwojnicy
Równanie określające impedancję łatwo zapamiętać
wykorzystując analogię do trójkąta prostokątnego
Maksymalna wartość tego napięcia
więc spadek napięcia na zwojnicy opisuje równanie:
W obwodzie zawierającym idealną (R=0) zwojnicę
napięcie na zaciskach zwojnicy wyprzedza w fazie
natężenie o
, czyli o jedną czwartą okresu.
Obwód zawierający kondensator
W trakcie przepływu prądu
przemiennego przez obwód kondensator
jest na przemian ładowany i
rozładowywany.
W obwodzie płynie prąd ładowania i
rozładowania kondensatora.
Kondensator w obwodzie prądu
przemiennego powoduje pojawienie
się oporu pojemnościowego o wartości
Opór taki nazywany jest również
kapacytancją lub zawadą pojemnościową
Napięcie na kondensatorze jest opóźnione w stosunku do
natężenia o
Obwody RLC
Obwód RC
Zawada w obwodzie RC
określona jest równaniem
W obwodzie RC kąt
przesunięcia fazowego φ :
Równanie określające zawadę ZRC łatwo zapamiętać
wykorzystując analogię do trójkąta prostokątnego
Szeregowy obwód RLC
Zawada w szeregowym
obwodzie RLC określona
jest równaniem
Równanie określające zawadę ZRLC łatwo zapamiętać
ponownie wykorzystując analogię do trójkąta
prostokątnego
Przesunięcia fazowe φ w obwodzie RLC zależy od
wartości indukcyjności, pojemności i częstości kołowej
prądu:
-może być większe od zera, gdy
(obwód ma charakter indukcyjny)
- może być mniejsze od zera, gdy
(obwód ma charakter pojemnościowy)
- może być równe zeru, gdy
Wówczas mówimy o rezonansie napięć w obwodzie RLC.