RL sarjaümbriigianalüüs

Mis on RL kiir?

RL-kiir (tuntud ka kui RL-filtrit või RL-võrku) defineeritakse elektriliseks võrguks, mis koosneb passiivsetest võrkuelementidest nagu vastus (R) ja induktor (L), mis on üksteisega ühendatud ning mida juhib pingeväljaotaja või vooluväljaotaja.

Kuna ideaalvormis võrku on olemas vastus, siis RL-kiir tarbib energiat, sarnaselt RC-kiirga või RLC-kiirga.

See on erinev ideaalvormisest LC-kiirist, mis ei tarbi energiat vastuse puudumise tõttu. Kuid see on ainult ideaalvormis, ja praktikas tarbib isegi LC-kiir mingit energiat komponentide ja ühendusjuhtide nullist erineva vastuse tõttu.

Vaadake lihtsat RL-kiirt, kus vastus, R ja induktor, L on ühendatud sarireeglina pingeväljaotajaga V vooluga. Olgu vool võrgus I (amp) ja vool vastuses ja induktoris vastavalt IR ja IL. Kuna nii vastus kui ka induktor on ühendatud sarireeglina, siis vool nendes elementides ja võrgus jääb sama. st IR = IL = I. Olgu VR ja Vl pingelangused vastuses ja induktoril.

Kui rakendada Kirchhoffi pinge-seadust (st pingelanguste summa peab olema võrdne rakendatava pingega) sellele võrgule, saame,

RL-kiiri fasaordiagramm

Enne sarireglise RL-kiiri fasaordiagrammi joonistamist peaks inimesel teadma seost pinguga ja vooluga vastuse ja induktoril juhtumis.

1. 
   

1. Vastus
   Vastuse korral on pinge ja vool samas faasis või muudetult, faasisuhete vahe pinge ja voolu vahel on null.

1. 
   

1. Induktor
   Induktori korral ei ole pinge ja vool samas faasis. Pinge eelneb voolu 90o või muudetult, pinge saavutab oma maksimaalse ja nullväärtuse 90o enne voolu.

1. RL-kiir
   Sarireglise RL-kiiri fasaordiagrammi joonistamiseks järgige järgmisi sammuid:

Samm I. Sarireglisel RL-kiirl, vastus ja induktor on ühendatud sarireeglina, seega vool nendes elementides ja võrgus on sama. st IR = IL = I. Seega võtke voolu fasaor võtmesena ja joonistage see horisontaalsel teljel nagu näidatud diagrammil.
Samm II. Vastuse korral on pinge ja vool samas faasis. Seega joonistage pinge fasaor, VR sama telje või suuna kaudu nagu voolu fasaor. st VR on fasiis I-ga.

Samm III. Teame, et induktoril pinge eelneb voolu 90o, seega joonistage VL (pingelangus induktoril) risti voolu fasaoriga.
Samm IV. Nüüd meil on kaks pinge VR ja VL. Joonistage nende kahe pinge kombinatsiooniline vektor (VG). Selliselt,
ja täisnurksest kolmnurgast saame, faasisuund