Análisis de circuito RLC (en serie y en paralelo)
En un circuito RLC, los elementos más fundamentales de un resistor, inductor y capacitor están conectados a través de un voltaje. Todos estos elementos son lineales y pasivos por naturaleza. Los componentes pasivos son aquellos que consumen energía en lugar de producirla; los elementos lineales son aquellos que tienen una relación lineal entre el voltaje y la corriente.
Hay varias formas de conectar estos elementos a través del suministro de voltaje, pero el método más común es conectar estos elementos en serie o en paralelo. El circuito RLC exhibe la propiedad de resonancia de la misma manera que el circuito LC, pero en este circuito las oscilaciones se apagan rápidamente en comparación con el circuito LC debido a la presencia del resistor en el circuito.
Cuando un resistor, inductor y capacitor están conectados en serie con el suministro de voltaje, el circuito formado se llama circuito RLC en serie.
Dado que todos estos componentes están conectados en serie, la corriente en cada elemento permanece la misma,
Sea VR el voltaje a través del resistor, R.
VL sea el voltaje a través del inductor, L.
VC sea el voltaje a través del capacitor, C.
XL sea la reactancia inductiva reactancia.
XC sea la reactancia capacitiva.
El voltaje total en el circuito RLC no es igual a la suma algebraica de los voltajes a través del resistor, el inductor y el capacitor, sino que es una suma vectorial, ya que, en el caso del resistor, el voltaje está en fase con la corriente, para el inductor, el voltaje adelanta a la corriente por 90o y para el capacitor, el voltaje retrasa a la corriente por 90o (según ELI the ICE Man).
Por lo tanto, los voltajes en cada componente no están en fase entre sí, por lo que no pueden sumarse aritméticamente. La figura a continuación muestra el diagrama fasorial del circuito RLC en serie. Para dibujar el diagrama fasorial del circuito RLC en serie, se toma la corriente como referencia porque, en el circuito en serie, la corriente en cada elemento permanece la misma y los vectores de voltaje correspondientes para cada componente se dibujan en referencia al vector de corriente común.
La Impedancia para un Circuito RLC en Serie
La impedancia Z de un circuito RLC en serie se define como la oposición al flujo de corriente debido a la resistencia eléctrica R, la reactancia inductiva XL y la reactancia capacitiva XC. Si la reactancia inductiva es mayor que la reactancia capacitiva, es decir, XL > XC, entonces el circuito RLC tiene un ángulo de fase atrasado y si la reactancia capacitiva es mayor que la reactancia inductiva, es decir, XC > XL, entonces, el circuito RLC tiene un ángulo de fase adelantado y si ambas, la inductiva y la capacitiva, son iguales, es decir, XL = XC, entonces el circuito se comportará como un circuito puramente resistivo.
Sabemos que
Donde,
Sustituyendo los valores
Circuito RLC Paralelo
En un circuito RLC paralelo, el resistor, inductor y capacitor están conectados en paralelo a través de un suministro de voltaje. El circuito RLC paralelo es exactamente opuesto al circuito RLC en serie. El voltaje aplicado permanece el mismo en todos los componentes y la corriente de suministro se divide.
La corriente total extraída del suministro no es igual a la suma matemática de la corriente que fluye en cada componente, sino que es igual a su suma vectorial de todas las corrientes, ya que la corriente que fluye en el resistor, inductor y capacitor no están en la misma fase entre sí, por lo que no pueden sumarse aritméticamente.
Diagrama fasorial del circuito RLC paralelo, I
