Phân tích mạch chuỗi RL

Circuit RL là gì?

Mạch RL (còn được gọi là bộ lọc RL hoặc mạng RL) được định nghĩa là mạch điện bao gồm các thành phần mạch thụ động của một điện trở (R) và một cuộn cảm (L) được kết nối cùng nhau, được điều khiển bởi một nguồn điện áp hoặc nguồn dòng điện.

Do sự có mặt của một điện trở trong dạng lý tưởng của mạch, mạch RL sẽ tiêu thụ năng lượng, tương tự như mạch RC hoặc mạch RLC.

Điều này khác với dạng lý tưởng của mạch LC, sẽ không tiêu thụ năng lượng do thiếu điện trở. Mặc dù điều này chỉ đúng ở dạng lý tưởng của mạch, và thực tế, ngay cả mạch LC cũng sẽ tiêu thụ một lượng năng lượng nhỏ do điện trở không bằng không của các thành phần và dây dẫn.

Xem xét một mạch RL đơn giản trong đó điện trở, R và cuộn cảm, L được kết nối串联错误，让我继续翻译：

Xem xét một mạch RL đơn giản trong đó điện trở, R và cuộn cảm, L được kết nối theo chuỗi với một nguồn điện áp V volts. Giả sử dòng điện chảy trong mạch là I (amp) và dòng điện qua điện trở và cuộn cảm lần lượt là IR và IL. Vì cả điện trở và cuộn cảm đều được kết nối theo chuỗi, nên dòng điện trong cả hai thành phần và mạch đều giống nhau. tức là IR = IL = I. Giả sử VR và Vl là hiệu điện thế sụt trên điện trở và cuộn cảm.

Áp dụng định luật Kirchhoff về điện áp (tổng hiệu điện thế sụt phải bằng điện áp áp dụng) vào mạch này, ta có,

Biểu đồ Phasor cho Mạch RL

Trước khi vẽ biểu đồ phasor của mạch RL theo chuỗi, người ta cần biết mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện trong trường hợp điện trở và cuộn cảm.

1. 
   

1. Điện trở
   Trong trường hợp điện trở, điện áp và dòng điện cùng pha hoặc chúng ta có thể nói rằng góc pha giữa điện áp và dòng điện là không.

1. 
   

1. Cuộn cảm
   Trong cuộn cảm, điện áp và dòng điện không cùng pha. Điện áp dẫn trước dòng điện 90o hoặc nói cách khác, điện áp đạt giá trị cực đại và không 90o trước khi dòng điện đạt nó.

1. Mạch RL
   Để vẽ biểu đồ phasor của mạch RL theo chuỗi; hãy làm theo các bước sau:

Bước 1. Trong trường hợp mạch RL theo chuỗi, điện trở và cuộn cảm được kết nối theo chuỗi, nên dòng điện chảy qua cả hai thành phần là giống nhau, tức là IR = IL = I. Do đó, lấy vectơ dòng điện làm tham chiếu và vẽ nó trên trục ngang như trong hình vẽ.
Bước 2. Trong trường hợp điện trở, cả điện áp và dòng điện đều cùng pha. Do đó, vẽ vectơ điện áp VR theo cùng trục hoặc hướng với vectơ dòng điện. Tức là VR cùng pha với I.

Bước 3. Chúng ta biết rằng trong cuộn cảm, điện áp dẫn trước dòng điện 90o, do đó vẽ VL (hiệu điện thế sụt trên cuộn cảm) vuông góc với vectơ dòng điện.
Bước 4. Bây giờ chúng ta có hai điện áp VR và VL. Vẽ vectơ tổng (VG) của hai điện áp này. Như vậy,
và từ tam giác vuông, chúng ta có góc pha