RLC Serisi Devre

Bu RLC Serisi Devre R ohm'ların saf direncinin,L Henry'nin saf endüktansı ve C faradlarının saf kapasitansı birbirleriyle seri kombinasyon halinde birbirine bağlanır. Üç elemanın hepsi seri olarak bağlandığından, devrenin her elemanında akan akım, devrede akan toplam akım ile aynı olacaktır.

İçindekiler:

• RLC Devresi
• RLC Serisi Devrenin Fazör Şeması
• RLC Serisi Devrenin Fazör Şemasını Çizim Adımları
• Faz açısı
• RLC Serisi Devrede Güç
• RLC Serisi Devrenin Empedans Üçgeni

Bu RLC Devresi aşağıda gösterilmiştir

RLC Serisi Devrede

X_L = 2πfL ve X_C = 1 / 2πfC

AC voltajı RLC Serisi Devreye uygulandığında, ortaya çıkan akım I devrenin içinden akar ve böylece her bir elemandaki voltaj

• V_R, = IR, R direnci üzerindeki voltajdır ve akım I ile aynı fazdadır.
• V_L = IX_L bu, L indüktansı üzerindeki voltajdır ve akımı I, 90 derecelik bir açı ile yönlendirir.
• V_C = IX_C Bu, kondansatör C üzerindeki voltajdır ve akımı I, 90 derecelik bir açıyla bırakır.

RLC Serisi Devrenin Fazör Şeması

Devre bir endüktif devre olarak hareket ettiğinde, RLC Serisi Devrenin fazör şeması, (V_L> V_C) aşağıda gösterilmiştir ve eğer (V_L<V_C) devre kapasitif bir devre gibi davranacaktır.

RLC Serisi Devrenin Fazör Şemasını Çizim Adımları

• I akımını yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi referans olarak alın
• İndüktör L üzerindeki voltaj V olan V_L çizilen akım I'i 90 derecelik bir açıyla yönlendirir.
• Kapasitör c'deki voltaj V olan_c I akımını 90 derecelik bir açıyla geciktirerek çekilir, çünkü kapasitif yükte akım, voltajı 90 derecelik bir açıyla yönlendirir.
• İki vektör v_L ve V_C birbirlerine zıt.

Nerede,

Bir RLC Devresi tarafından akım akışına sunulan toplam karşıtlıktır ve devrenin Empedansı olarak bilinir.

Faz açısı

Fazör diyagramından faz açısının değeri

RLC Serisi Devrede Güç

Gerilim ve akımın ürünü güç olarak tanımlanır.

Cosϕ devrenin güç faktörü ise ve

Üç RLC Serisi Devresi Örneği

• Ne zaman x_L > X_Cfaz açısı ϕ pozitiftir. Devre, akımın uygulanan voltajın gerisinde kaldığı ve güç faktörünün gerilediği bir RL serisi devre gibi davranır.
• Ne zaman x_L <X_Cfaz açısı negative negatiftir ve devre akımın gerilimi 90 derece yönlendirdiği bir seri RC devresi olarak görev yapar.
• Ne zaman x_L = X_Cfaz açısı ϕ sıfırdır, sonuç olarakdevre tamamen dirençli bir devre gibi davranır. Bu tür bir devrede, akım ve gerilim birbirleri ile aynı fazdadır. Güç faktörünün değeri birliktir.

RLC Serisi Devrenin Empedans Üçgeni

Fazör diyagramının miktarlarıortak faktör I ile bölündükten sonra, empedans üçgeni olarak bilinen dik açılı üçgen elde edilir. RL serisi devrenin empedans üçgeni, (X_L > X_C) aşağıda gösterilmiştir

Endüktif reaktans, kapasitif reaktanstan daha büyükse, devre reaktansından daha büyük ise, bir gecikme faz açısı veren endüktiftir.

Devre bir RC serisi devre olarak işlev gördüğünde empedans üçgeni aşağıda gösterilmiştir (X_L<X_C)

Kapasitif reaktans indüktif reaktanstan daha büyük olduğunda, genel devre reaktansisi kapasitif olarak hareket eder ve faz açısı ilerler.

RLC Serisi Devre Uygulamaları

Aşağıdaki RLC devresinin uygulamasıdır

• Değişken ayarlı devre olarak işlev görür
• Frekans tipine bağlı olarak düşük geçiş, yüksek geçiş, bant geçişi, bant durdurma filtreleri gibi davranır.
• Devre ayrıca bir osilatör olarak çalışır
• Gerilim çarpanı ve darbe tahliye devresi