RL apgaismojuma pārnesuma funkcija Laika konstante RL apgaismojums kā filtra

Rezistors un induktors ir vispārīgākie lineārie (elementi, kuriem starp spriegumu un strāvu pastāv lineāra attiecība) un pasīvie (kas patērē enerģiju) elementi. Ja rezistors un induktors tiek savienoti ar sprieguma avotu, iegūto shēmu sauc par RL šķērsojumu.

RL šķērsojumu veidi

1. Sērijas RL šķērsojums - Ja pretestība un induktors tiek savienoti sērijā ar sprieguma avotu. Šo šķērsojumu sauc par sērijas RL šķērsojumu.

2. Paralēlais RL šķērsojums - Ja pretestība un induktors tiek savienoti paralēli un tiek pārveidoti ar sprieguma avotu, iegūto šķērsojumu sauc par paralēlo RL šķērsojumu.

Sērijas RL šķērsojuma pārnesamā funkcija

Pārnesamā funkcija tiek izmantota, lai analizētu RL šķērsojumu. Tā definēta kā sistēmas izvades attiecība pret sistēmas ievedumu Laplasa domēnā.

Apsveriet RL šķērsojumu, kurā rezistors un induktors ir savienoti sērijā ar sevi.
Nekādi Vin būt input sprieguma avots,
VL ir spriegums uz induktora L,
VR ir spriegums uz rezistora,
un I ir strāva, kas plūst caur šķērsojumu.

Tagad, lai atrastu pārnesamās funkcijas, jāpielieto sprieguma vai potenciāla dalītāja noteikums. Sprieguma dalītāja noteikums ir vienkāršākais noteikums, ko izmanto, lai noteiktu izvades spriegumu jebkurā šķērsojuma elementā.
Tā nosaka, ka spriegums, kas sadalīts starp rezistoriem, ir tiešām proporcionāls to atbilstošajai pretestībai.
Izmantojot sprieguma dalītāja noteikumu, induktora VL spriegums ir:

Rezistora VR spriegums ir:

Pārnesamā funkcija, HL induktoram ir:

Līdzīgi, pārnesamā funkcija, HR rezistoram ir,

Strāva
Kādēļ šķērsojums ir sērijā, tāpēc rezistorā un induktorā strāva ir vienāda un tā ir dota:

Laika konstante RL šķērsojumā

RL šķērsojuma laika konstante ir definēta kā laiks, kas nepieciešams strāvai, lai sasniedzētu savu maksimālo vērtību, kas saglabājas tā sākotnējā pieaugšanas ātrumā.
Sērijas RL šķērsojuma laika konstante ir vienāda ar induktora vērtības attiecību pret rezistora vērtību:
Kur,
T = laika konstante sekundēs,
L = induktors henrijos,
R = pretestība omās.

RL šķērsojumā, tā kā induktors apspiež strāvas maiņu, kas caur to plūst, strāva šķērsojumā neveidojas nemainīgā tempā. Sākotnēji strāvas pieauguma ātrums ir straujs, bet tas palēninās, kad tā piepulkstina savu maksimālo vērtību. Katrā laika konstantē strāva pieaug 63,2 % no tās atlikušā attāluma. Kā rādīts diagrammā, RL šķērsojumā strāvas veidošanai nepieciešami 5 laika konstantes.

RL šķērsojums kā filtras

Zema frekvence RL filtra

Apsveriet RL šķērsojumu, kuram tiek nodrošināts mainīgas frekvences sprieguma avots, un šķērsojuma izvades spriegums tiek ņemts pāri rezistoram R1. Rezisors R