Ανάλυση περιποιήσεως σε σειρά RL
Τι είναι ένα RL περιβάλλον;
Ένα RL περιβάλλον (επίσης γνωστό ως RL φίλτρο ή RL δίκτυο) ορίζεται ως ηλεκτρικό περιβάλλον που αποτελείται από τα παθητικά στοιχεία περιβάλλοντος ενός αντιστοιχού (R) και ενός συμβολαιού (L) που είναι συνδεδεμένα μαζί, με δύναμη από μια πηγή τάσης ή πηγή ρεύματος.
Λόγω της παρουσίας ενός αντιστοιχου στην ιδανική μορφή του περιβάλλοντος, ένα RL περιβάλλον θα καταναλώνει ενέργεια, όπως και ένα RC περιβάλλον ή RLC περιβάλλον.
Αυτό διαφέρει από την ιδανική μορφή ενός LC περιβάλλοντος, το οποίο δεν θα καταναλώσει ενέργεια λόγω της απουσίας αντιστοιχου. Αν και αυτό ισχύει μόνο στην ιδανική μορφή του περιβάλλοντος, και στην πράξη, ακόμη και ένα LC περιβάλλον θα καταναλώσει μερική ενέργεια λόγω της μη μηδενικής αντίστασης των συστατικών και των συνδεσμικών καλωδίων.
Σκεφτείτε ένα απλό RL περιβάλλον στο οποίο αντιστοιχος, R και συμβολαιού, L είναι συνδεδεμένα σε σειρά με μια πηγή τάσης V βολτ. Να υποθέσουμε ότι το ρεύμα που ρέει στο περιβάλλον είναι I (άμπερ) και το ρεύμα μέσω του αντιστοιχου και του συμβολαιού είναι IR και IL αντίστοιχα. Επειδή και τα δύο αντίσταση και συμβολαιού είναι συνδεδεμένα σε σειρά, το ρεύμα σε και τα στοιχεία και το περιβάλλον παραμένει το ίδιο. Δηλαδή IR = IL = I. Να VR και Vl είναι η πτώση τάσης μέσω του αντιστοιχου και του συμβολαιού.
Εφαρμόζοντας το νόμο τάσης Kirchhoff (δηλαδή η άθροιση της πτώσης τάσης πρέπει να είναι ίση με την εφαρμοσμένη τάση) σε αυτό το περιβάλλον, παίρνουμε,
Φασορικό Διάγραμμα για RL Περιβάλλον
Πριν από τη σύνταξη του φασορικού διαγράμματος σειριακού RL περιβάλλοντος, κάποιος πρέπει να γνωρίζει τη σχέση μεταξύ τάσης και ρεύματος στην περίπτωση αντιστοιχου και συμβολαιού.
Αντιστοιχος
Στην περίπτωση αντιστοιχου, η τάση και το ρεύμα είναι στην ίδια φάση ή μπορούμε να πούμε ότι η διαφορά φάσης μεταξύ τάσης και ρεύματος είναι μηδέν.
Συμβολαιος
Στον συμβολαιο, η τάση και το ρεύμα δεν είναι σε φάση. Η τάση προηγείται του ρεύματος κατά 90o ή με άλλα λόγια, η τάση πετυχαίνει τη μέγιστη και μηδενική τιμή της 90o πριν το ρεύμα πετυχαίνει τη δική του.
RL Περιβάλλον
Για τη σύνταξη του φασορικού διαγράμματος σειριακού RL περιβάλλοντος, ακολουθήστε τα ακόλουθα βήματα:
Βήμα I. Στην περίπτωση σειριακού RL περιβάλλοντος, ο αντιστοιχος και ο συμβολαιος είναι συνδεδεμένοι σε σειρά, έτσι το ρεύμα που ρέει σε και τα στοιχεία είναι το ίδιο, δηλαδή IR = IL = I. Έτσι, πάρτε το φασορικό ρεύματος ως αναφορά και σχεδιάστε το στον οριζόντιο άξονα όπως φαίνεται στο διάγραμμα.
Βήμα II. Στην περίπτωση αντιστοιχου, και η τάση και το ρεύμα είναι στην ίδια φάση. Έτσι, σχεδιάστε το φασορικό τάσης, VR με την ίδια κατεύθυνση ή τον ίδιο άξονα με το φασορικό ρεύματος. Δηλαδή VR είναι σε φάση με I
