RL շարքի շղթայի վերլուծություն

Ինչ է RL շղթան?

RL շղթան (որը նաև հայտնի է որպես RL ֆիլտր կամ RL ցանց) սահմանվում է որպես էլեկտրական շղթա, որը բաղկացած է հետևյալ դադարացած շղթայի էլեմենտներից՝ ռեզիստորի (R) և ինդուկտորի (L), որոնք միացված են միասին և աշխատում են լարումի կամ հոսանքի աղբյուրի հետ:

Քանի որ իդեալական շղթայում ռեզիստոր է ներկա, RL շղթան կօգտագործի էներգիա, ինչպես RC շղթան կամ RLC շղթան:

Սա տարբեր է իդեալական LC շղթայից, որը ոչ մի էներգիա չի օգտագործում ռեզիստորի բացակայության պատճառով: Չնայած սա միայն իդեալական շղթայի դեպքում է, իսկ պրակտիկայում նույնիսկ LC շղթան էներգիա կօգտագործի կոմպոնենտների և միացման լարերի ոչ զրոյական ռեզիստանսի պատճառով:

Դիցուք մենք դիտարկում ենք պարզ RL շղթա, որտեղ ռեզիստորը (R) և ինդուկտորը (L) միացված են շարունակական լարումի աղբյուրի հետ V վոլտ: Ենթադրենք, որ շղթայում հոսանքը I ամպեր է և ռեզիստորով և ինդուկտորով հոսող հոսանքները համապատասխանաբար IR և IL են: Քանի որ ռեզիստորը և ինդուկտորը միացված են շարունակական, հոսանքները նույնն են, այսինքն IR = IL = I: Դիցուք VR և Vl լարումները ռեզիստորով և ինդուկտորով համապատասխանաբար են:

Կիրհոֆի լարումի օրենքը կիրառելով (այսինքն լարումների գումարը պետք է հավասար լինի կիրառված լարումին) այս շղթայում ստանում ենք,

RL շղթայի ֆազոր դիագրամ

RL շղթայի շարունակական ֆազոր դիագրամը գծելու առաջ պետք է իմանալ լարումի և հոսանքի հարաբերությունը ռեզիստորի և ինդուկտորի դեպքում:

1. 
   

1. Ռեզիստոր
   Ռեզիստորի դեպքում լարումը և հոսանքը նույն փուլում են կամ ասած լարումի և հոսանքի միջև փուլային անկյունը զրո է:

1. 
   

1. Ինդուկտոր
   Ինդուկտորի դեպքում լարումը և հոսանքը նույն փուլում չեն: Լարումը հոսանքից առաջնում է 90° կամ այլ կերպ ասած, լարումը հասնում է իր մաքսիմալ և զրո արժեքներին 90° առաջ հոսանքի համար:

1. RL շղթա
   RL շղթայի ֆազոր դիագրամը գծելու համար հետևեք հետևյալ քայլերին:

Քայլ I. RL շղթայում ռեզիստորը և ինդուկտորը միացված են շարունակական, հետևաբար երկու էլեմենտներում հոսող հոսանքները նույնն են, այսինքն IR = IL = I: Ուստի, հոսանքի ֆազորը վերցրեք որպես համա chiếu և գծեք հորիզոնական առանցքի վրա, ինչպես ցուցադրված է դիագրամում:
Քայլ II. Ռեզիստորի դեպքում լարումը և հոսանքը նույն փուլում են: Ուստի, գծեք լարումի ֆազորը, VR նույն առանցքի կամ ուղղությամբ, ինչպես հոսանքի ֆազորը: Այսինքն VR նույն փուլում է հոսանքի հետ:

Քայլ III. Մենք գիտենք, որ ինդուկտորում լարումը հոսանքից առաջնում է 90°, ուստի գծեք VL (ինդուկտորով լարումը) հոսանքի ֆազորի ուղղահայաց:
Քայլ IV. Тепер у нас есть два напряжения VR и VL. Нарисуйте вектор-результат (VG) этих двух напряжений. Так что,
և աջ անկյունային եռանկյունից ստանում ենք, փուլային անկյունը


ՎԵՐՋՈՒՑՈՒՄ: Նույն փուլում լինող շղթայում լարումի և հոսանքի միջև փուլային անկյունը զրո է, իսկ նույն ինդուկտիվ շղթայում փուլային անկյունը 90° է, բայց երբ միացնում ենք ռեզիստորը և ինդուկտորը, շարունակական RL շղթայի փուլային անկյունը 0° և 90° միջև է:

RL շղթայի իմպեդանսը

RL շղթայի իմպեդանսը հակադիր է փոփոխական հոսանքի հոսքին: RL շղթայի իմպեդանսը ոչ այլ ինչ է, քան ռեզիստանսի (R) և ինդուկտիվ ռեակտանսի (XL) կոմբինացված ազդեցությունը որպես ամբողջ շղթա: Օհմերով իմպեդանսը տրվում է հետևյալ բանաձևով, Z = (R² + XL²)½ և աջ անկյունային եռանկյունից ստանում ենք, փուլային անկյունը θ = tan⁻¹(XL/R):

RL շղթայի անալիզը

RL շղթայում հաճախարկության f, լարումի V, ռեզիստանսի R և ինդուկտիվության L արժեքն