RL-seriens kretsanalys

Vad är en RL-krets?

En RL-krets (även känd som en RL-filter eller RL-nätverk) definieras som en elektrisk krets som består av de passiva kretselementen av en motståndare (R) och en spole (L) anslutna tillsammans, drivna av en spänningskälla eller strömkälla.

På grund av närvaron av en motståndare i den idealiska formen av kretsen kommer en RL-krets att förbruka energi, likt en RC-krets eller RLC-krets.

Detta skiljer sig från den idealiska formen av en LC-krets, som inte kommer att förbruka någon energi på grund av frånvaron av en motståndare. Även om detta bara gäller den idealiska formen av kretsen, och i praktiken kommer även en LC-krets att förbruka viss energi på grund av de icke-nollstora motståndet hos komponenterna och anslutningsledningarna.

Tänk på en enkel RL-krets där motståndare, R och spole, L är anslutna i serie med en spänningskälla på V volt. Låt oss anta att strömmen i kretsen är I (amp) och strömmen genom motståndaren och spolen är IR och IL respektive. Eftersom både motstånd och spole är anslutna i serie, så är strömmen i båda elementen och kretsen densamma. dvs IR = IL = I. Låt VR och Vl vara spänningsfallet över motståndaren och spolen.

Genom att tillämpa Kirchhoffs spänningslag (dvs summan av spänningsfallet måste vara lika med tillämpad spänning) på denna krets får vi,

Fasordiagram för RL-krets

Innan du ritar fasordiagrammet för serieanordnad RL-krets, bör du känna till förhållandet mellan spänning och ström i fallet med motståndare och spole.

1. 
   

1. Motståndare
   I fallet med motståndare är spänningen och strömmen i samma fas eller vi kan säga att fasvinkeln mellan spänning och ström är noll.

1. 
   

1. Spole
   I spolen är spänningen och strömmen inte i fas. Spänningen leder strömmen med 90o eller med andra ord, spänningen når sitt maximum och nollvärde 90o innan strömmen når det.

1. RL-krets
   För att rita fasordiagrammet för serieanordnad RL-krets; följ dessa steg:

Steg- I. I fallet med serieanordnad RL-krets är motståndaren och spolen anslutna i serie, så strömmen i båda elementen är densamma, dvs IR = IL = I. Så, ta strömfasorn som referens och rita den på horisontalaxeln som visas i diagrammet.
Steg- II. I fallet med motståndare är både spänning och ström i samma fas. Så rita spänningsfasorn, VR längs samma axel eller riktning som strömfasorn. dvs VR är i fas med I.

Steg- III. Vi vet att i spolen, spänningen leder strömmen med 90o, så rita VL (spänningsfallet över spolen) vinkelrätt mot strömfasorn.
Steg- IV. Nu har vi två spänningar VR och VL. Rita den resulterande vektorn (VG) av dessa två spänningar. Såsom,
och från rätvinklig triangel får vi, fasvinkel