Funkcija prenosa vezja RL časovna konstanta vezja RL kot filter

Uporabljena upornik in induktor sta najosnovnejši linearni (element s linearno odvisnostjo med napetostjo in tokom) in pasivni (ki porabljajo energijo) elementi. Ko so upornik in induktor povezana z napajalno napetostjo, se dobljen krog imenuje RL krog.

Vrste RL kroga

1. Serijski RL krog - Ko so upornost in induktor povezani v zaporedju z napajalno napetostjo. Krog se imenuje serijski RL krog.

2. Paralelni RL krog - Ko so upornost in induktor povezani vzporedno in napajani s voltage source, dobljen krog se imenuje paralelni RL krog.

Prenosna funkcija serijskega RL kroga

Prenosna funkcija se uporablja za analizo RL kroga. Definirana je kot razmerje izhoda sistema do vhoda sistema v Laplaceovem prostoru.

Razmislite o RL krogu, v katerem sta upornik in induktor povezana v zaporedju.
Naj bo Vin vhodna napajalna napetost,
VL napetost na induktorju, L,
VR napetost na uporniku,
in I tok, ki teče skozi krog.

Zdaj, da bi izračunali prenosno funkcijo, uporabimo pravilo delitve napetosti. Pravilo delitve napetosti je najenostavnejše pravilo, ki se uporablja za določanje izhodne napetosti na kateremkoli elementu v krogu.
Pravi, da je napetost, razdeljena med uporniki, neposredno sorazmerna s posameznimi upornostmi.
Z uporabo pravila delitve napetosti, je napetost na induktorju VL:

Napetost na uporniku VR je:

Prenosna funkcija, HL za induktor je:

Podobno, prenosna funkcija, HR za upornik je,

Tok
Ker je krog zaporeden, je tok v uporniku in induktorju enak in je podan z:

Časovna konstanta v RL krogu

Časovna konstanta RL kroga je definirana kot čas, ki ga potrebuje tok, da doseže svojo maksimalno vrednost, ki jo je ohranjala med svojim začetnim hitrim naraščanjem.
Časovna konstanta zaporednega RL kroga je enaka razmerju vrednosti induktorja do vrednosti upornika:
Kjer je,
T = časovna konstanta v sekundah,
L = induktor v henrih,
R = upornost v ohmih.

V RL krogu zaradi prisotnosti induktorja tok v krogu ne narašča z stalno hitrostjo, ker ima induktor lastnost, da nasprotovala spremembam toka, ki teče skozi njega. Zato je hitrost naraščanja toka na začetku hitra, toda postaja počasnejša, ko se približuje svoji maksimalni vrednosti. Med vsako časovno konstanto se tok poveča za 63,2 % svoje preostale razdalje. Kot je prikazano na grafu, je potrebnih 5 časovnih konstant, da se tok v RL krogu ustvari.

RL krog kot filter

Nizkopropustni RL filter

Razmislite o RL krogu, ki je opremljen z napajalno napetostjo variabilne frekvence, in izhodna napetost kroga je merjena na uporniku R