Circuit serie RLC

   Un circuit RLC (sau LCR circuit) este un circuit electric format dintr-un rezistor , un inductor , şi un condensator , conectate în serie sau în paralel. RLC parte a numelui este din cauza acestor scrisori fiind simbolurile obişnuite electrice pentru rezistenţă , inductanţă şi capacitate , respectiv. Circuitul formează un oscilator armonic de curent si va rasuna intr-un mod similar ca un circuit de LC va fi. Principala diferenţă că prezenţa rezistor face este că orice oscilaţie a indus în circuitul va muri departe în timp, în cazul în care nu se păstrează va de o sursă. Acest efect al rezistorului se numeste amortizare . Prezenţa de rezistenţă, de asemenea, reduce frecvenţa de rezonanţă oarecum de vârf. Unele rezistenta este inevitabil în circuitele reale, chiar dacă un rezistor nu este inclus ca o componentă. Un pur circuitul LC este un ideal care de fapt exista doar in teorie.

    Există multe aplicaţii de acest circuit. Ele sunt folosite în multe tipuri diferite de circuitului oscilator . O altă aplicaţie importantă este pentru reglare , cum ar fi receptoare de radio sau televizor , în cazul în care acestea sunt utilizate pentru a selecta un interval îngust de frecvenţe de la undele radio ambientale. În acest rol de circuit este adesea menţionată ca un circuit acordat. Un circuit RLC poate fi folosit ca un filtru trece-bandă , bandă de oprire filtru , filtrul low-pass sau filtru high-pass . Cererea de tuning, de exemplu, este un exemplu de band-pass de filtrare. Filtrul RLC este descris ca un al doilea circuit de ordinul, ceea ce înseamnă că orice tensiune sau curent în circuit poate fi descris de un al doilea de ordinul ecuaţiei diferenţiale în circuitul de analiză.

    Cele trei elemente de circuit pot fi combinate într-un număr de diferite topologii . Toate cele trei elemente în serie sau în toate cele trei elemente în paralel sunt cele mai simple în concept şi cel mai simplu de a analiza. Există, totuşi, alte aranjamente, unele cu importanţă practică în circuitele reale. O problemă des intalnita, este necesitatea de a lua în considerare rezistenţa inductor. Bobinele sunt de obicei construite din bobine de sârmă, rezistenta, care nu este de obicei de dorit, dar are de multe ori un efect semnificativ asupra circuitului.

   Concepte de bază

   Rezonanţă

    O proprietate importanta a acestui circuit este capacitatea sa de a rezona la o anumită frecvenţă, frecvenţa de rezonanţă , . Frecvenţele sunt măsurate în unităţi de hertzi . În acest articol, cu toate acestea, frecvenţa unghiulară , , Este utilizat, care este mult mai convenabil matematic. Aceasta este măsurată în radiani pe secundă. Ele sunt legate între ele printr-o proporţie simplă,


   Rezonanţa se produce deoarece energia este stocată în două moduri diferite: într-un câmp electric în condensator este încărcat şi într-un câmp magnetic ar fi fluxurile de curent prin bobină. De energie pot fi transferate de la unul la altul în cadrul circuitului şi acest lucru poate fi oscilatorie. O analogie mecanică este o greutate suspendată pe un arc, care va oscila în sus şi în jos când este eliberat. Aceasta nu este o metaforă care trece, o greutate pe un arc este descris de exact doua ecuatie diferentiala aceeaşi ordine ca un circuit RLC şi pentru toate proprietăţile de sistem, nu va fi găsit o proprietate similară de altă parte. Proprietatea mecanică de a răspunde la rezistor în circuit este frecare în sistemul de primavara / greutate. Frecarea va aduce încet orice oscilaţie la un popas în cazul în care nu există nici o forţă externă de conducere ea. De asemenea, rezistenţa într-un circuit RLC va "umed", de oscilaţie, diminuarea cu timpul, dacă nu există nici o sursă de curent alternativ de conducere în circuit.

    Frecvenţa de rezonanţă este definită ca frecvenţa la care impedanţa a circuitului este la un minim. Echivalent, acesta poate fi definită ca frecvenţa la care impedanţa este pur real (care este, pur rezistiv). Acest lucru se întâmplă deoarece impedanţa de bobină şi condensator de la rezonanţă sunt egale, dar de semn opus şi se anulează. Circuite în cazul în care L şi C sunt, în paralel, mai degrabă decât serie are de fapt o impedanţă maximă, mai degrabă decât o impedanţă minimă. Din acest motiv, ele sunt adesea descrise ca antiresonators , este încă de obicei, cu toate acestea, pentru a numi frecvenţa la care aceasta apare ca frecventa de rezonanta.

    Frecvenţa naturală

    Frecvenţa de rezonanţă este definită în termeni de impedanţă a prezentat la o sursă de conducere. Este încă posibil ca circuitul să oscileze în (pentru un timp) după sursa de conducere a fost eliminat sau este supus la un pas de tensiune (inclusiv un pas până la zero). Acest lucru este similar cu modul în care un diapazon va desfăşura pe apel, după ce a fost lovit, iar efectul este adesea numit de apel. Acest efect este frecvenţa de vârf de rezonanţă naturală a circuitului şi, în general, nu este exact aceeaşi ca frecventa de rezonanta condus, cu toate că cei doi vor fi, de obicei, destul de aproape unul de altul. Diverse termeni sunt utilizate de către diferiţi autori pentru a distinge cele două, dar frecvenţa de rezonanţă fără rezerve înseamnă, de obicei, frecvenţa de rezonanţă condus. Frecvenţa motor poate fi numită frecvenţa de rezonanţă undamped sau frecvenţă undamped naturale şi frecvenţa de vârf poate fi numita frecventa de rezonanta amortizată sau frecvenţa naturală amortizat