Schaltung der RLC-Serie

Das Schaltung der RLC-Serie ist definiert als wenn ein reiner Widerstand von R Ohm aDie reine Induktivität von L Henry und eine reine Kapazität von C-Farad sind in Reihe miteinander verbunden. Da alle drei Elemente in Reihe geschaltet sind, ist der in jedem Element der Schaltung fließende Strom der gleiche wie der in der Schaltung fließende Gesamtstrom I.

Inhalt:

• RLC-Schaltung
• Zeigerdiagramm der Schaltung der RLC-Serie
• Schritte zum Zeichnen des Zeigerdiagramms der Schaltung der RLC-Serie
• Phasenwinkel
• Stromversorgung im Stromkreis der RLC-Serie
• Impedanz-Dreieck der Schaltung der RLC-Serie

Das RLC-Schaltung wird unten gezeigt

In der Schaltung der RLC-Serie

X_L = 2πfL und X_C = 1 / 2πfC

Wenn die Wechselspannung durch die RLC-Reihenschaltung angelegt wird, fließt der resultierende Strom I durch die Schaltung, und somit wird die Spannung über jedem Element liegen

• V_R = IR ist die Spannung über dem Widerstand R und ist mit dem Strom I in Phase.
• V_L = IX_L das ist die Spannung über der Induktivität L und sie führt den Strom I um einen Winkel von 90 Grad.
• V_C = IX_C das ist die Spannung über dem Kondensator C und es folgt dem Strom I um einen Winkel von 90 Grad.

Zeigerdiagramm der Schaltung der RLC-Serie

Das Zeigerdiagramm der RLC-Serienschaltung, wenn die Schaltung als induktive Schaltung fungiert, dh (V_L> V_C) wird unten angezeigt und wenn (V_L<V_C) Die Schaltung verhält sich wie eine kapazitive Schaltung.

Schritte zum Zeichnen des Zeigerdiagramms der Schaltung der RLC-Serie

• Nehmen Sie den Strom I als Referenz, wie in der Abbildung oben gezeigt
• Die Spannung über der Induktivität L ist V_L Der Strom I ist um einen Winkel von 90 Grad eingezeichnet.
• Die Spannung über dem Kondensator c ist V_c Der Strom I wird um einen Winkel von 90 Grad nacheilend gezogen, da der Strom bei kapazitiver Last der Spannung um einen Winkel von 90 Grad vorausgeht.
• Der zwei Vektor V_L und V_C sind einander gegenüber.

Woher,

Es ist der totale Widerstand gegen den Stromfluss durch eine RLC-Schaltung und wird als Impedanz der Schaltung bezeichnet.

Phasenwinkel

Aus dem Zeigerdiagramm wird der Wert des Phasenwinkels sein

Stromversorgung im Stromkreis der RLC-Serie

Das Produkt aus Spannung und Strom wird als Leistung definiert.

Dabei ist cosϕ der Leistungsfaktor der Schaltung und wird als ausgedrückt

Die drei Fälle der RLC-Serienschaltung

• Wenn X_L > X_Cist der Phasenwinkel positive positiv. Die Schaltung verhält sich wie eine RL-Serienschaltung, bei der der Strom der angelegten Spannung nacheilt und der Leistungsfaktor nacheilt.
• Wenn X_L <X_Cist der Phasenwinkel negative negativ, und die Schaltung wirkt als Reihen-RC-Schaltung, bei der der Strom der Spannung um 90 Grad vorausgeht.
• Wenn X_L = X_Cder Phasenwinkel ϕ ist Null, als ErgebnisDie Schaltung verhält sich wie eine rein resistive Schaltung. Bei dieser Art von Schaltung sind Strom und Spannung in Phase miteinander. Der Wert des Leistungsfaktors ist Eins.

Impedanz-Dreieck der Schaltung der RLC-Serie

Wenn die Mengen des Zeigerdiagramms sindgeteilt durch den gemeinsamen Faktor I erhält man dann das rechtwinklige Dreieck, bekannt als Impedanzdreieck. Das Impedanzdreieck der RL-Reihenschaltung, wenn (X_L > X_C) ist unten gezeigt

Wenn die induktive Reaktanz größer als die kapazitive Reaktanz ist, ist die Schaltungsreaktanz induktiv, was einen nacheilenden Phasenwinkel ergibt.

Das Impedanzdreieck wird unten gezeigt, wenn die Schaltung als RC - Serienschaltung fungiert (X_L<X_C)

Wenn die kapazitive Reaktanz größer ist als die induktive Reaktanz, wirkt die gesamte Schaltungsreaktanz kapazitiv und der Phasenwinkel wird voreilig.

Anwendungen der RLC-Serienschaltung

Das Folgende ist die Anwendung der RLC-Schaltung

• Es wirkt als variabel abgestimmte Schaltung
• Je nach Art der Frequenz wirkt sie als Tiefpass-, Hochpass-, Bandpass- und Bandsperrfilter.
• Die Schaltung arbeitet auch als Oszillator
• Spannungsvervielfacher und Impulsentladungsschaltung