Anàlisi de circuits RLC (sèrie i paral·lel)
En un circuit RLC, els elements més fonamentals d'un resistor, inductor i capacitor es connecten a través d'una tensió. Tots aquests elements són lineals i passius per natura. Els components passius són aquells que consumeixen energia en lloc de produir-la; els elements lineals són aquells que tenen una relació lineal entre la tensió i el corrent.
Hi ha diverses maneres de connectar aquests elements a través de la tensió, però el mètode més comú és connectar aquests elements en sèrie o en paral·lel. El circuit RLC exhibeix la propietat de ressonància de la mateixa manera que el circuit LC, però en aquest circuit les oscil·lacions desapareixen ràpidament en comparació amb el circuit LC degut a la presència del resistor al circuit.
Quan un resistor, un inductor i un capacitor es connecten en sèrie amb la tensió, el circuit format es diu circuit RLC en sèrie.
Com que tots aquests components estan connectats en sèrie, el corrent en cada element roman el mateix,
Sigui VR la tensió a través del resistor, R.
VL sigui la tensió a través del inductor, L.
VC sigui la tensió a través del capacitor, C.
XL sigui la reactància inductiva reactance.
XC sigui la reactància capacitiva.
La tensió total en el circuit RLC no és igual a la suma algebraica de les tensions a través del resistor, l'inductor i el capacitor, sinó que és una suma vectorial, ja que, en el cas del resistor, la tensió està en fase amb el corrent, per a l'inductor, la tensió precedeix el corrent en 90o i per al capacitor, la tensió queda enrere del corrent en 90o (segons ELI the ICE Man).
Per tant, les tensions en cada component no estan en fase entre elles, i no es poden sumar aritmèticament. La figura següent mostra el diagrama fasor del circuit RLC en sèrie. Per dibuixar el diagrama fasor del circuit RLC en sèrie, es pren com a referència el corrent, ja que en el circuit en sèrie el corrent en cada element és el mateix i els vectors de tensió corresponents per a cada component es dibuixen en referència al vector de corrent comú.
La Impedància per a un Circuit RLC en Sèrie
La impedància Z d'un circuit RLC en sèrie es defineix com l'oportunitat al flux del corrent deguda a la resistència elèctrica R, la reactància inductiva, XL i la reactància capacitiva, XC. Si la reactància inductiva és major que la reactància capacitiva, és a dir XL > XC, llavors el circuit RLC té un angle de fase retardat, i si la reactància capacitiva és major que la reactància inductiva, és a dir XC > XL, llavors el circuit RLC té un angle de fase avançat, i si tant la reactància inductiva com la capacitiva són iguals, és a dir XL = XC, llavors el circuit actuarà com un circuit purament resistiu.
Sabem que
On,
Substituint els valors
Circuit RLC en Paral·lel
En el circuit RLC en paral·lel, el resistor, l'inductor i el capacitor es connecten en paral·lel a través d'una tensió. El circuit RLC en paral·lel és exactament el contrari del circuit RLC en sèrie. La tensió aplicada és la mateixa en tots els components i el corrent de subministrament es divideix.
El corrent total que es pren de la subministrament no és igual a la suma matemàtica del corrent que flueix en cada component, sinó que és igual a la seva suma vectorial, ja que el corrent que flueix en el resistor, l'inductor i el capacitor no estan en la mateixa fase entre ells, per tant, no es poden sumar aritmèticament.
