RL回路伝達関数時間定数フィルタとしてのRL回路

抵抗体と抵抗体、インダクタは最も基本的な線形（電圧と電流の間に線形関係がある要素）かつ受動的（エネルギーを消費する）要素です。抵抗体とインダクタが電圧供給に接続されているとき、得られる回路はRL回路と呼ばれます。

RL回路の種類

1. 直列RL回路- 抵抗とインダクタが直列に接続され、電圧供給に接続されたとき、その回路は直列RL回路と呼ばれます。

2. 並列RL回路- 抵抗とインダクタが互いに並列に接続され、電圧源によって駆動されるとき、得られる回路は並列RL回路と呼ばれます。

直列RL回路の伝達関数

伝達関数はRL回路の解析に使用されます。これは、ラプラス領域におけるシステムの出力と入力の比として定義されます。

抵抗体とインダクタが直列に接続されたRL回路を考えます。
Vin を入力供給電圧とし、
VL はインダクタ L の電圧であり、
VR は抵抗体の電圧であり、
I は回路を通過する電流です。

次に、伝達関数を見つけるために、電圧または電位分割規則を適用します。電圧分割規則は、回路内の任意の要素間の出力電圧を決定するために最も単純な規則です。
この規則によれば、抵抗体間で分割される電圧は、それぞれの抵抗に対して直接比例します。
電圧分割規則を使用して、インダクタ VL の電圧は：

抵抗体 VR の電圧は：

インダクタの伝達関数 HL は：

同様に、抵抗体の伝達関数 HR は：

電流
回路が直列であるため、抵抗体とインダクタを通過する電流は同じであり、以下のように与えられます：

RL回路の時間定数

RL回路の時間定数は、電流が最大値に達するまでの時間であり、その初期上昇率が維持されます。
直列RL回路の時間定数は、インダクタの値と抵抗の値の比に等しいです：
ここで、
T = 秒単位での時間定数
L = ヘンリー単位のインダクタ
R = オーム単位の抵抗

RL回路では、インダクタの存在により、電流が一定の速度で増加しない。インダクタには電流の変化を反対する性質があり、そのため電流の増加率は最初は速いが、最大値に近づくにつれて遅くなる。各時間定数ごとに、電流は残りの距離の63.2％増加する。グラフに示すように、RL回路の電流を構築するには5つの時間定数が必要です。

フィルターとしてのRL回路

ローパスRLフィルター