مدار RLC المتسلسل (مخطط الدائرة ورسم المتجهات)

ما هو دارة RLC المتسلسلة؟

دارة RLC المتسلسلة هي واحدة من المقاومات، المكثفات والمكثفات متصلة بشكل متسلسل عبر مصدر جهد كهربائي. الدارة الناتجة تسمى دارة RLC المتسلسلة. تم عرض مخطط الدارة ومخطط فازور لدارة RLS المتسلسلة أدناه.

مخطط فازور لدارة RLC المتسلسلة

يتم رسم مخطط فازور لدارة RLC المتسلسلة عن طريق الجمع بين مخططات فازور للمقاومة والمكثف والملف اللولبي. قبل القيام بذلك، يجب فهم العلاقة بين الجهد والتيار في حالة المقاومة والمكثف والملف اللولبي.

1. 
   

1. المقاومة
   في حالة المقاومة، يكون الجهد والتيار في نفس الطور أو يمكن القول أن الفرق الزاوي بين الجهد والتيار يساوي صفر.

2. الملف اللولبي
   في الملف اللولبي، الجهد والتيار ليسا في نفس الطور. يسبق الجهد التيار بـ 90 درجة أو بعبارة أخرى، يصل الجهد إلى قيمته القصوى وصفر قبل أن يصل التيار إلى ذلك.

3. المكثف
   في حالة المكثف، يسبق التيار الجهد بـ 90 درجة أو بعبارة أخرى، يصل الجهد إلى قيمته القصوى وصفر بعد أن يصل التيار إلى ذلك أي أن مخطط فازور المكثف هو العكس تماماً لمخطط فازور الملف اللولبي.

4. 
   

ملاحظة: للحفظ السهل للعلاقة الطورية بين الجهد والتيار، تعلم هذه الكلمة البسيطة "CIVIL"، أي أن التيار يسبق الجهد في المكثف والجهد يسبق التيار في الملف اللولبي.

دارة RLC
لرسم مخطط فازور لدارة RLC المتسلسلة، اتبع هذه الخطوات:

الخطوة الأولى. في حالة دارة RLC المتسلسلة؛ تكون المقاومة والمكثف والملف اللولبي متصلة بشكل متسلسل، وبالتالي يكون التيار الذي يمر في جميع العناصر متساوياً أي I r = Il = Ic = I. لرسم مخطط الفازور، خذ الفازور الحالي كمرجع وارسمه على محور الأفقي كما هو موضح في الرسم.
الخطوة الثانية. في حالة المقاومة، يكون الجهد والتيار في نفس الطور. لذا رسم الفازور للجهد VR على نفس المحور أو الاتجاه الذي يليه الفازور الحالي أي أن VR في طور مع I.
الخطوة الثالثة. نعلم أن في الملف اللولبي، الجهد يتقدم على التيار بمقدار 90 درجة لذا رسم Vl (انخفاض الجهد عبر الملف اللولبي) عمودياً على الفازور الحالي في الاتجاه المتقدم.
الخطوة الرابعة. في حالة المكثف، الجهد يتأخر عن التيار بمقدار 90 درجة لذا رسم Vc (انخفاض الجهد عبر المكثف) عمودياً على الفازور الحالي في الاتجاه الأسفل.
الخطوة الخامسة. لرسم المخطط الناتج، رسم Vc في الاتجاه العلوي. الآن رسم الناتج Vs والذي هو مجموع متجهي الجهد Vr و VL – VC.

الحاجز لدارة RLC المتسلسلة

يُعرف الحاجز Z لدارة RLC المتسلسلة بأنه المقاومة لتدفق التيار بسبب مقاومة الدارة R، الرد فعل الاستقرائي XL والرد فعل السعوي XC. إذا كان الرد فعل الاستقرائي أكبر من الرد فعل السعوي، أي XL > XC، فإن دارة RLC لديها زاوية طورية متأخرة وإذا كان الرد فعل السعوي أكبر من الرد فعل الاستقرائي، أي XC > XL فإن دارة RLC لديها زاوية طورية متقدمة وإذا كان الرد فعل الاستقرائي والسعوي متساويين، أي XL = XC فإن الدارة ستعمل كدارة مقاومة خالصة.

نعلم أن،

باستبدال القيم VS2 = (IR)2 + (I XL – I XC )2