Overføringsfunksjon for RL-sirkuit Tidskonstant for RL-sirkuit RL-sirkuit som filter
Motstandet resistor og induktor er de mest grunnleggende lineære (element med lineær relasjon mellom spenning og strøm) og passive (som forbruker energi) elementer. Når motstand og induktor kobles til spenningsforsyning, kalles kretsen RL-krets.
Typer av RL-krets
Serie RL-krets- Når motstand og induktor kobles i serie med spenningsforsyning. Kretsen kalles serie RL-krets.
Parallell RL-krets- Når motstand og induktor kobles parallelt med hverandre og drives av spenningskilde, kalles kretsen parallell RL-krets.
Overføringsfunksjon for serie RL-krets
En overføringsfunksjon brukes til å analysere RL-krets. Den defineres som forholdet mellom utgangen av et system til inn-gangen av et system, i Laplace-domenet.
La oss betrakte en RL-krets hvor motstand og induktor er koblet i serie med hverandre.
La Vin være inn-gående spenningsforsyning,
VL er spenningen over induktoren, L,
VR er spenningen over motstanden,
og I er strømmen som flyter gjennom kretsen.
For å finne overføringsfunksjonen, bruk spenningsdelingsregelen. Spenningsdeling regelen er den enkleste regelen for å bestemme utgangsspenningen over et element i kretsen.
Den sier at spenningen som deles mellom motstandene, er direkte proporsjonal med deres respektive motstand.
Ved hjelp av spenningsdelingsregelen, er spenningen over induktoren VL:
Spenningen over motstanden VR er:
Overføringsfunksjonen, HL for induktoren er:
Tilsvarende, overføringsfunksjonen, HR for motstanden er,
Strøm
Siden kretsen er i serie, er strømmen i motstand og induktor den samme, og er gitt ved:
Tidskonstant i RL-krets
Tidskonstanten for en RL-krets defineres som tiden det tar for strømmen å nå sin maksimale verdi, som ble oppretholdt under dens initielle stigning.
Tidskonstanten for en serie RL-krets er lik forholdet mellom verdien av induktoren til verdien av motstanden:
Der,
T = tidskonstant i sekunder,
L = induktor i henry,
R = motstand i ohm.
I RL-krets, på grunn av tilstedeværelsen av induktor, bygger ikke strømmen seg opp med en stabil rate, fordi induktoren har egenskapen til å motvirke endringer i strømmen som flyter gjennom den. Så hastigheten for økning i strøm er først rask, men den bremser ned når den nærmer seg sin maksimale verdi. Under hver tidskonstant, bygger strømmen seg opp 63.2 % av sin gjenstående distanse. Som vist i grafen, tar det 5 tidskonstanter å bygge opp strøm i en RL-krets.
RL-krets som filter
Lavpass RL-filter
