Přenosová funkce časové konstanty obvodu RL Obvod RL jako filtr

Odporník odporník a cívek jsou nejzákladnější lineární (prvky s lineárním vztahem mezi napětím a proudem) a pasivními (které spotřebovávají energii) prvky. Když jsou odporník a cívka připojeny k napěťovému zdroji, obvod takto získaný se nazývá RL obvod.

Typy RL obvodů

1. Sériový RL obvod- Když odpor a cívka jsou připojeny sériově k napěťovému zdroji. Tento obvod se nazývá sériový RL obvod.

2. Paralelní RL obvod- Když je odpor a cívka připojeny paralelně a jsou poháněny napěťovým zdrojem, tento obvod se nazývá paralelní RL obvod.

Přenosová funkce sériového RL obvodu

Přenosová funkce se používá pro analýzu RL obvodu. Je definována jako poměr výstupu systému k jeho vstupu v Laplaceově doméně.

Pro nalezení přenosové funkce použijte pravidlo dělení napětí. Pravidlo dělení napětí je nejjednodušší pravidlo používané pro určení výstupního napětí napříč jakýmkoli prvkem v obvodu.
Staví, že napětí rozdělené mezi odporníky je přímo úměrné jejich odporu.
Pomocí pravidla dělení napětí, napětí na cívce VL je:

Napětí na odporníku VR je:

Přenosová funkce, HL pro cívku je:

Podobně, přenosová funkce, HR pro odporník je,

Proud
Jelikož je obvod sériový, proud v odporníku a cívce je stejný a je dán:

Časová konstanta v RL obvodu

Časová konstanta RL obvodu je definována jako čas, za který proud dosáhne své maximální hodnoty, kterou udržuje během své počáteční rychlosti narůstání.
Časová konstanta sériového RL obvodu je rovna poměru hodnoty cívky k hodnotě odporu:
Kde,
T = časová konstanta v sekundách,
L = induktivita v Henrych,
R = odpor v ohmech.

V RL obvodu, kvůli přítomnosti cívky, proud v obvodu neroste rovnoměrně, protože cívka má vlastnost bránit změnám proudu jím procházejícího. Rychlost narůstání proudu je počátečně rychlá, ale zpomaluje, jak se blíží k maximální hodnotě. Během každé časové konstanty, proud naroste o 63,2 % zbytku své cesty. Jak je znázorněno na grafu, trvá 5 časových konstant, aby se proud v RL obvodu postavil.

RL obvod jako filtr

Nízkofrekvenční RL filtr

Daruji