LC-piirin analyysi: Sarja- ja rinnakkaiskytkennät Yhtälöt ja siirtofunktio

Electrical4u

Kenttä: Perus sähkötiede

China

Mikä on LC-piiri?

LC-piiri (myös tunnettu nimellä LC-suodin tai LC-verkko) on määritelty sähköpiirinä, joka koostuu passiivisista piirielementeistä eli induktorista (L) ja kapasitorista (C), jotka on yhdistetty yhteen. Tätä kutsutaan myös rezonanssipiiriksi, tankkipiiriksi tai säädetyksi piiriksi.

Koska ideaalimuodossa olevassa piirissä ei ole vastusta, LC-piiri ei kuluta energiaa. Tämä eroaa ideaalimuotoisten RC-piirien, RL-piirien tai RLC-piirien tapauksessa, joissa energiaa kulutetaan vastustan vuoksi.

Kuitenkin käytännössä LC-piiri aina kuluttaa jotain energiaa komponenttien ja yhdistävien johtojen nollasta poikkeavan vastusvaikutuksen vuoksi.

Miksi LC-piiri kutsutaan säädetyksi piiriksi tai tankkipiiriksi?

Varaus virtaa edestakaisin kondensaattorin levyläisten välillä ja läpi induktiorin. Energia heilahtelee kondensaattorin ja induktiorin välillä, kunnes komponenttien ja yhdistävien johtojen sisäinen vastus saa heilahtelut loppumaan.

Tämän piirin toiminta on kuin säätyn toiminnan, matemaattisesti tunnettu harmoninen oskillaattori, joka on samankaltainen kuin pendulin heilahdus tai vesi, joka virtaa edestakaisin tankissa; tästä syystä piiriä kutsutaan säädetyksi piiriksi tai tankkipiiriksi.

Piiri voi toimia sähköisen resonanssisaajana ja varastaa energiaa, joka oskilloituu taajuudella, jota kutsutaan resonanssitaajuudeksi.

Sarjapiiri LC-piirissä

Sarjapiirissä LC-piirissä induktori ja kondensaattori ovat yhdistetty sarjakytkennässä, kuten kaaviossa näkyy.

Series LC Circuit — Sarjapiiri LC-piirissä

Koska sarjapiirissä virta on sama kaikkialla piirissä, niin virta, joka kulkee induktorin ja kondensaattorin läpi, on yhtä suuri.

$\begin{align*} i = i_L = i_C \end{align*}$

Nyt päässä oleva jännite on yhtä suuri kuin kondensaattorin ja induktiivisen komponentin jännitteen summa.

$\begin{align*} V = V_L + V_C \end{align*}$

Sarja-LC-kierroksen resonaansissa

Kun taajuus kasvaa, induktioreaktanssin suuruus myös kasvaa.

$\begin{align*} X_L = \omega L = 2 \pi fL \end{align*}$

ja kapasitiivisen reaktanssin suuruus vähenee.

$\begin{align*} X_C = \frac{1}{\omega C} = \frac{1}{2 \pi f C} \end{align*}$

Nyt resonanssissa induktiivisen impedanssin ja kapasitiivisen impedanssin suuruudet ovat yhtä suuret.

Nyt impedanssi sarja-LC-piirin on annettu seuraavasti:

$\begin{align*} \begin{split} & Z_L_C_(_s_e_r_i_e_s_) = Z_L + Z_C\ &= j \omega L + \frac{1}{j \omega C}\ &= j \omega L + \frac{j}{j^2 \omega C}\ &= j \omega L - \frac{j}{\omega C}\ &= j (\frac{\omega^2 LC - 1}{\omega C}) (where, j^2 = -1)\ \end{split} \end{align*}$

Nyt resonanssissa induktiivisen impedanssin ja kapasitiivisen impedanssin suuruudet ovat yhtä suuret.

$\begin{align*} \begin{split} & X_L = X_C\\ & \omega L = \frac{1}{\omega C}\\ & \omega^2 = \frac{1}{LC}\\ & \omega = \omega_0 = \frac{1}{\sqrt {LC}}(where, \omega = angular frequency)\\ & 2 \pi f =\omega_0 = \frac{1}{\sqrt {LC}}\\ & f_0 =\frac{\omega_0}{2\pi} = \frac{1}{2 \pi \sqrt {LC}}\\ \end{split} \end{align*}$

Missä, $\omega_0$ on resonaattorin kulmataajuus (radiaania sekunnissa).

Nyt resonaattorin kulmataajuus on $\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}}$ , jolloin impedanssi tulee olemaan

(1) $\begin{equation*} Z_L_C(\omega)_(_s_e_r_i_e_s_) = j L (\frac {\omega^2 - \omega_0^2} {\omega}) \end{equation*}$

Siten resonaattitilanteessa, kun $\omega = \omega_0$ kokonaisvaikutteinen sähköinen impedanssi Z on nolla, mikä tarkoittaa, että XL ja XC kumoavat toisensa. Siksi sarja-LC-piiriin tarjottu virta on maksimaalinen ( $I = \frac {V} {Z}$ ).

Tämän vuoksi sarja-LC-piiri, kun se yhdistetään sarjapariteettina kuormaan, toimii band-pass filter -suodattimen tavoin, jolla on nolla impedanssi resonaattitaajuisella.

Kun taajuus on pienempi kuin rezonanssitaajuus eli $f < f_0$ , $X_C >> X_L$ . Tällöin piiri on kapasitiivinen.
Kun taajuus on suurempi kuin rezonanssitaajuus eli $f>f_0$ , $X_L >> X_C$ . Tällöin piiri on induktiivinen.
Kun taajuus on rezonanssitaajuus eli $f = f_0$ , $X_L = X_C$ . Virta on maksimaalinen ja impedanssi minimaalinen. Tässä tilassa piiri voi toimia hyväksyjäpiirinä.

Yhdensuuntainen LC-piiri

Yhdensuuntaisessa LC-piirissä induktori ja kondensaattori ovat yhdistetty yhdensuuntaisesti, kuten kuvassa näkyy.

Virta jokaisen eri komponentin välillä rinnakkaisessa piirissä on sama. Siksi virta komponenttien välillä on yhtä suuri kuin virta induktoriin ja virta kondensaattoriin.

$\begin{align*} V = V_L = V_C \end{align*}$

Nyt kokonaisvirta, joka kulkee rinnakkaisessa LC-piirissä, on yhtä suuri kuin virta, joka kulkee induktorissa, ja virta, joka kulkee kondensaattorissa, yhteensä.

$\begin{align*} i = i_L + i_C \end{align*}$

Ressonanssi rinnakkaissa LC-piirissä

Ressonanssilla, kun induktiivinen reaktanssi ( $X_L$ ) on yhtä suuri kuin kapasitiivinen reaktanssi ( $X_C$ ), reaktiiviset haarakulut ovat yhtä suuret ja vastakkaisia. Siksi ne peruttavat toisensa, mikä johtaa pienimpään mahdolliseen virtaan piirissä. Tässä tilassa kokonaispedanttisuus on maksimaalinen.

Ressonanssitaajuus on annettu kaavalla

$\begin{align*} f_0 = \frac {\omega_0} {2 \pi} = \frac {1} {2 \pi \sqrt{LC}} \end{align*}$

Nyt rinnakkaisten LC-piirin impedanssi on

$\begin{align*} \begin{split} Z_L_C_(_P_a_r_a_l_l_e_l_) = \frac {Z_L Z_C} {Z_L + Z_C}\ &= \frac {j \omega L \frac{1}{j \omega C}} {j \omega L + \frac{1}{j \omega C}}\ &= \frac{\frac{L}{C}} { \frac{- \omega^2 LC + 1}{j \omega C}}\ &= \frac {j \omega L} {1 - \omega^2 LC} \ \end{split} \end{align*}$

Nyt kulmakulman rezonanssitaajuus on $\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}}$ , silloin impedanssi muuttuu

(2) $\begin{equation*} Z_L_C(\omega)_(_p_a_r_a_l_l_e_l_) = - j (\frac {1}{C}) (\frac {\omega}{\omega^2 - \omega_0^2}) \end{equation*}$

Näin ollen resonanssiosassa, kun $\omega = \omega_0$ kokonaispiiripäästö Z on ääretön ja virta, joka syötetään paralleeliseen LC-piiriin, on pienin ( $I = \frac {V} {Z}$ ).

Tämän vuoksi, kun paralleeli LC-piiri yhdistetään sarjapätkän kanssa, se toimii kuusilta-suodattimena, jolla on ääretön päästö resonanssitaajuudella. Paralleeli LC-piiri, joka on yhdistetty rinnakkaan kuormaan, toimii taajuusalue-suodattimena.

Resonanssitaajuuden alapuolella eli f<f0, XL >> XC. Siksi piiri on induktiivinen.
Resonanssitaajuuden yläpuolella eli f>f0, XC >> XL. Siksi piiri on kapasitiivinen.
Resonanssitaajuudella eli f = f0, XL = XC, virta on pienin ja päästö suurin. Tässä tilassa piiri voi toimia hylkääväksi piirinä.

LC-piirin yhtälöt

Virta- ja jänniteyhtälöt

Alussa:

$\begin{align*} I(0) = I_0 sin\phi \end{align*}$

$\begin{align*} V(0) = -\omega_0 L I_0 sin\phi \end{align*}$

Värähtelyn aikana:

$\begin{align*} I(t) = I_0 sin (\omega_0 t + \phi) \end{align*}$

$\begin{align*} V(t) =\sqrt {\frac{L}{C}} I_0 sin (\omega_0 t + \phi) \end{align*}$

LC-kierroksen differentiaaliyhtälö

$\begin{align*} \frac {d^2 i(t)}{dt^2} + \frac{1}{LC} i(t) = 0 \end{align*}$

$\begin{align*} S^2 i(t) + \frac{1}{LC} i(t) = 0 \end{align*}$

$\begin{align*} S^2 + \omega_0^2 = 0 \,\, (where, \omega = \omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}}) \end{align*}$

Sarja-LC-piirin impedanssi

$\begin{align*} Z_L_C(\omega)_(_s_e_r_i_e_s_) = j L (\frac {\omega^2 - \omega_0^2} {\omega}) \end{align*}$

Paralleelli LC-piirin impedanssi

$\begin{align*} Z_L_C(\omega)_(_p_a_r_a_l_l_e_l_) = - j (\frac {1}{C}) (\frac {\omega}{\omega^2 - \omega_0^2}) \end{align*}$

Asetusten aika

LC-piiri voi toimia sähköisen resonatorina, ja energian varasto heilahtelee sähkökentän ja magneettikentän välillä taajuudella, jota kutsutaan resonanssitajuudeksi. Koska mikä tahansa heilahteluva järjestelmä saavuttaa tasapainotilan tietyssä ajassa, jota kutsutaan asetusaikaksi.

Aika, joka tarvitaan vastauksen vaimenemiseen ja sen tason pysyväksi ja sen jälkeen pysyminen lopullisen arvon +- 2 % sisällä, kutsutaan asetusaikaksi.

LC-piirin virta

Oletetaan, että $I(t)$ on hetkellinen virta, joka kulkee piirin läpi. Induktorin yli jännite ilmaistaan virran $V = L \frac{dI(t)} {dt}$ suhteen, ja kondensaattorin yli jännite on $V = \frac {Q}{C}$ , missä Q on kondensaattorin positiiviselle levylle tallennettu varaus.

Nyt Kirchhoffin jännitekaavan mukaan suljetun silmukan komponenttien yli sijaitsevien potentiaalipudotusten summa on nolla.

(3) $\begin{equation*} L \frac {dI(t)}{dt} + \frac {Q}{C} = V \end{equation*}$

Jakamalla yllä oleva yhtälö L:llä ja derivoiden sen t:n suhteen saamme

$\begin{align*} \frac{d^2 I(t)}{dt^2} + \frac{d}{dt} \frac{Q}{LC} = \frac{dV}{dt} \end{align*}$

$\begin{align*} \frac{d^2 I(t)}{dt^2} + \frac{1}{LC} \frac{d}{dt} (It) = 0 (where, Q = It) \end{align*}$

$\begin{align*} \frac{d^2 I(t)}{dt^2} + \frac{1}{LC} I(t) = 0 \end{align*}$ (4) $\begin{equation*} \frac{d^2 I(t)}{dt^2} = - \frac{1}{LC} I(t) \end{equation*}$

Nyt yksinkertaisen harmonisen värähtelyn virran muoto on seuraava:

(5) $\begin{equation*} I (t) = I_0 sin (\omega t + \phi) ( I = I_m sin \omega t ) \end{equation*}$

Missä $I_0 > 0$ ja $\phi$ ovat vakioita.

Sijoitetaan yhtälön (5) arvo yhtälöön (4) saadaan,

$\begin{align*} \frac{d^2}{dt^2}I_0 sin(\omega t+\phi) = - \frac{1}{LC}I_0 sin(\omega t+\phi) \end{align*}$

$\begin{align*} \frac{d}{dt} [\frac{d}{dt}I_0 sin(\omega t+\phi)] = - \frac{1}{LC}I_0 sin(\omega t+\phi) \end{align*}$

$\begin{align*} \frac{d}{dt} [\omega I_0 cos(\omega t+\phi)] = - \frac{1}{LC}I_0 sin(\omega t+\phi) [\frac{d}{dx} sinax = acosax] \end{align*}$

$\begin{align*} -\omega^2 I_0 sin(\omega t+\phi) = - \frac{1}{LC}I_0 sin(\omega t+\phi) [\frac{d}{dx} cos ax = -asinax] \end{align*}$

$\begin{align*} - \omega^2 = - \frac{1}{LC} \end{align*}$

(6) $\begin{equation*} \omega = \frac{1}{\sqrt{LC}} \end{equation*}$

Näin ollen yllä olevasta yhtälöstä voimme sanoa, että LC-piiri on värähtelevä piiri ja se värähtelee taajuudella, jota kutsutaan rezonanssitaajuudeksi.

LC-piirin jännite

Nyt yhtälön (3) mukaan induktoriin aiheutunut jännite on vastakkainen kondensaattorin jännitteelle.

$\begin{align*} V = -L \frac {dI(t)}{dt} \end{align*}$

Sijoitetaan sähkövirtayhtälö yhtälöstä (5), saamme

$\begin{align*} \begin{split} V(t) = - L \frac{d}{dt} [I_0 cos (\omega t + \phi)] \ &= - L I_0 \frac{d}{dt} [cos (\omega t + \phi)] \ &= - L I_0 [-\omega sin (\omega t + \phi)] \ &= \omega L I_0 [sin (\omega t + \phi)] \ &= \frac{1}{\sqrt{LC}} L I_0 [sin (\omega t + \phi)] (where,\omega = \frac{1}{\sqrt{LC}}) \\ V(t) = \sqrt\frac{L}{C} I_0 [sin (\omega t + \phi)] \ \end{split} \end{align*}$

Toisin sanoen, jännite saavuttaa maksimiarvonsa, kun virta on nolla ja päinvastoin. Jännitteen heilahtelun amplitudi on virtaan heilahtelun amplitudin kertoluku $\sqrt\frac{L}{C}$ .

LC-piirin siirtofunktio

Siirtofunktio syöttöjännitteestä kondensaattorin yli kulkevaan jännitteeseen on

$\begin{align*} \begin{split} H_C(s) = \frac{V_C(s)} {V_i_n(s)}\ &= \frac{Z_C}{Z_C + Z_L}\ &= \frac{\frac{1}{j \omega C}} {j \omega L + \frac{1}{j \omega C}}\ &= \frac {\frac{1}{j \omega C}} {\frac{j^2 \omega^2 LC + 1}{j \omega C}}\ &= \frac{1} {-\omega^2 LC + 1}\\ H_C(s) = \frac{1}{1 - \omega^2 LC} (where, j^2 = -1)\ \end{split} \end{align*}$

Samankaltaisesti, siirtokäyrä syöttövoltagesta induktiiviseen voltageen on

$\begin{align*} \begin{split} H_L(s) = \frac{V_L(s)} {V_i_n(s)}\ &= \frac{Z_L}{Z_C + Z_L}\ &= \frac{j \omega L} {j \omega L + \frac{1}{j \omega C}}\ &= \frac{j \omega L} {\frac{j^2 \omega^2 LC + 1}{j \omega C}}\ &= \frac{j^2 \omega^2 LC} {-\omega^2 LC + 1}\\ H_L(s)= -\frac{\omega^2 LC}{1 - \omega^2 LC}\ \end{split} \end{align*}$

LC-kierroksen luonnollinen vastaus

Oletetaan, että kondensaattori on alun perin täysin purkautunut ja kytkin (K) on pidetty auki hyvin kauan ja se suljetaan hetkellä t=0.

Hetkellä t=0– kytkin K on auki

Tämä on alkuolosuhde, joten voimme kirjoittaa,

$\begin{align*} I_L(0^-) = 0 = I_L(0^+) \end{align*}$

$\begin{align*} V_C(0^-) = 0 = V_C(0^+) \end{align*}$

Sillä induktiivisen komponentin läpi kulkeva virta ja kondensaattorin yli oleva jännite eivät voi muuttua välittömästi.

Kaikilla t>=0+ kytkin K on suljettu

Nyt jännitelähde on tuotu kytkentään. Siksi sovelletaan KVL-kaavaa kytkentään, jolloin saamme,

$\begin{align*} \begin{split} - V_L(t) - V_C(t) + V_S = 0 \\ V_L(t) + V_C(t) = V_S \\ L \frac{di(t)}{dt} + \frac{1}{C} \int i(t) dt = V_S \\ \end{split} \end{align*}$

Tässä kondensaattorin yli oleva jännite ilmaistaan virtan avulla.

Yllä oleva yhtälö kutsutaan integro-differentiaaliyhtälöksi. Derivoimalla yhtälön molemmat puolet t:n suhteen, saamme,

$\begin{align*} L \frac{d^2i(t)}{dt^2} + \frac{i(t)}{C} = 0 \end{align*}$

(7) $\begin{equation*} \frac{d^2i(t)}{dt^2} + \frac{1}{LC} i(t) = 0 \end{equation*}$

Yhtälö (7) kuvaa LC-piirin toisen asteen differentiaaliyhtälön.

Korvaa $\frac{d^2}{dt^2}$ s2:lla, saamme,

(8) $\begin{equation*} S^2i(t) + \frac{1}{LC} i(t) = 0 \end{equation*}$

Nyt yhtälön juuret ovat

$\begin{align*} S_1,_2 = \frac {\sqrt{\frac{4}{LC}}} {{2}} = \frac {\frac{2}{\sqrt{LC}}} {2} = \frac{1}{\sqrt{LC}} \end{align*}$

Tässä $\frac{1}{\sqrt{LC}}$ on luonnollinen värähtelytaajuus.

LC-kierroksen taajuuksien vastaus

Impedanssimenetelmän käyttö: Yleinen yhtälö taajuusvastaukselle on

$\begin{align*} H(\omega) = \frac{Y(\omega)}{X(\omega)} = \frac{V_o_u_t}{V_i_n} \end{align*}$

Oletetaan, että ulostulojännite esiintyy kondensaattorin päätevälimillä, sovelletaan potentiaalijakosääntöä yllä olevaan kierrokseen

(9) $\begin{equation*} V_o_u_t = V_i_n \frac {Z_C}{Z_C + Z_L} \end{equation*}$

Missä, $Z_C =$ kondensaattorin impedanssi $= \frac{1}{j \omega C}$

$Z_L =$ induktiivinen impedanssi $= {j \omega L}$

Sijoitetaan nämä yhtälöön (9), saamme

$\begin{align*} \begin{split} \frac{V_o_u_t}{V_i_n}\ &= \frac{Z_C}{Z_C + Z_L}\ &= \frac{\frac{1}{j \omega C}} {j \omega L + \frac{1}{j \omega C}}\ &= \frac {\frac{1}{j \omega C}} {\frac{j^2 \omega^2 LC + 1}{j \omega C}}\ &= \frac{1} {-\omega^2 LC + 1} (where, j^2 = -1)\\ \end{split} \end{align*}$

(10) $\begin{equation*} H(\omega) = \frac{V_o_u_t}{V_i_n} = \frac{1}{1 - \omega^2 LC} \end{equation*}$

Oletetaan, että ulostulojännite esiintyy induktiivisen komponentin yli, sovelletaan potentiajakaumassääntöä yllä olevaan piiriin

(11) $\begin{equation*} V_o_u_t = V_i_n \frac {Z_L}{Z_C + Z_L} \end{equation*}$

Sijoitetaan arvot $Z_C$ ja $Z_L$ yllä olevaan yhtälöön, saamme

$\begin{align*} \begin{split} \frac{V_o_u_t}{V_i_n}\ &= \frac{Z_L}{Z_C + Z_L}\ &= \frac{j \omega L} {j \omega L + \frac{1}{j \omega C}}\ &= \frac{j \omega L} {\frac{j^2 \omega^2 LC + 1}{j \omega C}}\ &= \frac{j^2 \omega^2 LC} {-\omega^2 LC + 1}\ \end{split} \end{align*}$

(12) $\begin{equation*} H(\omega) = \frac{V_o_u_t}{V_i_n} = -\frac{\omega^2 LC}{1 - \omega^2 LC} \end{equation*}$

Yhtälöt (10) ja (12) ilmaisevat L-C-piirin taajuusvastekuvauksen kompleksimuodossa.

LC-piirin differentiaaliyhtälö

$\begin{align*} L \frac{di(t)}{dt} + \frac{1}{C} \int i(t) dt = V \end{align*}$

Yllä oleva yhtälö on integro-differentiaaliyhtälö. Tässä kondensaattorin jännite ilmaistaan sähkövirran avulla.

Nyt, derivoiden yllä olevaa yhtälöä molemmilta puolilta t:n suhteen, saamme,

$\begin{align*} L \frac{d^2i(t)}{dt^2} + \frac{i(t)}{C} = 0 \end{align*}$

(13) $\begin{equation*} \frac{d^2i(t)}{dt^2} + \frac{1}{LC} i(t) = 0 \end{equation*}$

Yllä oleva yhtälö ilmaisee LC-piirin toisen kertaluvun differentiaaliyhtälön.

Korvaa $\frac{d^2}{dt^2}$ s2:lla, saamme,

(14) $\begin{equation*} S^2i(t) + \frac{1}{LC} i(t) = 0 \end{equation*}$

Nyt, $\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}}$ siksi, $\omega_0^2 = \frac{1}{LC}$ , sijoitetaan se yllä olevaan yhtälöön saamme,

$\begin{align*} S^2i(t) + \omega_0^2 i(t) = 0 \end{align*}$

$\begin{align*} S^2 + \omega_0^2 = 0 \end{align*}$

LC-piirin lataus ja purkautuminen

LC-piirissä induktori ja kondensaattori ovat molemmat varastointielementtejä, eli induktori varastoaa energiaa sen magneettikentässä (B), riippuen siitä, mikä virta kulkee sen läpi, ja kondensaattori varastoaa energiaa sähkökentässä (E) sen johtimet välillä, riippuen jännitteestä sen yli.

Oletetaan, että alun perin kondensaattori sisältää varauksen q, ja kaikki piirin energia on alun perin varastoituna kondensaattorin sähkökentässä. Kondensaattorissa varastoitun energia on

$\begin{align*} \begin{split} E_C =\frac{1}{2} CV^2 \ &= \frac{1}{2} C \frac{q^2}{C^2} \ &= \frac{1}{2} \frac{q^2}{C^2} (V = \frac{q}{C}) \ \end{split} \end{align*}$

Jos induktori yhdistetään varautuneeseen kondensaattoriin, kondensaattorin jännite aiheuttaa sähkövirtaa induktorissa, mikä luo magneettikenttän induktorin ympärille. Kondensaattori alkaa purkautua, ja kondensaattorin jännite vähenee nollaan, kun varauksen käyttö on päättynyt virtaan ( $I = \frac{q}{t}$ ).

Tällöin kondensaattori on täysin purkautunut, ja kaikki energia on tallennettuna induktorin magneettikentässä. Tässä vaiheessa virta on suurimmillaan, ja induktorissa tallennettu energia on ( $E_L = \frac{1}{2} LI^2)$ .

Resistorin puuttuessa ei energiaa hukkaannu piirissä. Näin ollen kondensaattoriin tallennettu enimmäisenergia on yhtä suuri kuin induktorissa tallennettu enimmäisenergia.

Tässä vaiheessa magneettikentän ympärillä induktorissa tallennettu energia aiheuttaa jännitteen kummun kierrossa Faradayn sähkömagneettisen induktion lain mukaan ( $e = N \frac{d\phi}{dt}$ ). Tämä aiheuttama jännite saa sähkövirran kuljettamaan kondensaattorin läpi, ja kondensaattori alkaa uudelleen varautua vastakkaan napojen kanssa.

Tämä lataus- ja purkautumisprosessi alkaa uudestaan, virta kulkeutuu induktorissa vastakkaiseen suuntaan kuin aiemmin.

Näin LC-piirin lataus ja purkautuminen tapahtuu syklisesti, ja energia vaihtelee takaisin ja eteenpäin kondensaattorin ja induktiivisuuden välillä, kunnes sisäinen vastus saa värähtelyt hupenevan.

Kuva näyttää lataus- ja purkautumisvoltage- ja -virtasignaalit.

Lataus ja purkautuminen LC-piirissä — Lataus- ja purkautumisvoltage- ja -virtasignaalit

LC-piirin sovellukset

LC-piirien sovellukset sisältävät:

LC-piirit käytetään monissa sähkölaitteissa, erityisesti radiolaitteissa kuten lähetyslaitteissa, radioradioista, TV-radiosta, vahvistimissa, värähtelijöissä, suodattimissa, tuunereissa ja taajuussekoittimissa.
LC-piirejä käytetään myös signaalien tuottamiseen tiettyyn taajuuteen tai kompleksisen signaalin hyväksymiseen tietystä taajuudesta.
LC-piirin pääasiallinen tarkoitus on yleensä värähtää mahdollisimman vähäisellä rauhoituksella, joten vastus tehdään mahdollisimman alhaiseksi.
Sarjavirtapiiri tarjoaa jännitemagnifikaation.
Rinnakkaistajuuspiiri tarjoaa virtamagnifikaation.