Serio RLC cirkvito (Cirkvito & Fazdiagramo)

Kio estas Seria RLC-Cirkvito?

Seria RLC-cirkvito estas tia, kie rezistoro, induktoro kaj kapacitoro estas konektitaj en serion tra voltaĵo. La rezulta cirkvito nomiĝas seria RLC-cirkvito. Cirkvito kaj fazora diagramo de seria RLC-cirkvito estas montritaj sube.

Fazora Diagramo de Seria RLC-Cirkvito

La fazora diagramo de seria RLC-cirkvito estas desegnita per kombinado de la fazoraj diagramoj de rezistoro, induktoro kaj kapacitoro. Antaŭ ol tion fari, oni devus kompreni la rilaton inter voltaĝo kaj elektra fluo en la okazo de rezistoro, kapacitoro kaj induktoro.

1. 
   

1. Rezistoro
   En la okazo de rezistoro, la voltaĝo kaj la elektra fluo estas en la sama fazo aŭ ni povas diri, ke la fazangula diferenco inter voltaĝo kaj elektra fluo estas nul.

2. Induktoro
   En induktoro, la voltaĝo kaj la elektra fluo ne estas en fazo. La voltaĝo antaŭiras tiun de elektra fluo je 90° aŭ alie dirite, la voltaĝo atingas sian maksimuman kaj nulan valoron 90° antaŭ ol la elektra fluo atingas ĝin.

3. Kapacitoro
   En la okazo de kapacitoro, la elektra fluo antaŭiras la voltaĝon je 90° aŭ alie dirite, la voltaĝo atingas sian maksimuman kaj nulan valoron 0° post ol la elektra fluo atingas ĝin, t.e. la fazora diagramo de kapacitoro estas ekzakte kontraŭa al induktoro.

4. 
   

NOTO: Por memorado de la fazrelacio inter voltaĝo kaj elektra fluo, lernu tiun simplan vorton 'CIVIL', t.e. en kapacitoro la elektra fluo antaŭiras la voltaĝon kaj la voltaĝo antaŭiras la elektran fluan en induktoro.

RLC-Cirkvito
Por desegni la fazoran diagramon de seria RLC-cirkvito, sekvu tiujn paŝojn:

Paŝo – I. En la okazo de seria RLC-cirkvito; rezistoro, kapacitoro kaj induktoro estas konektitaj en serion; do, la elektra fluo fluanta en ĉiuj elementoj estas sama, t.e. I r = Il = Ic = I. Por desegni la fazoran diagramon, prenu la fazoran elektran fluon kiel referencon kaj desegnu ĝin sur la horizontala akso kiel montrite en la diagramo.
Paŝo – II. En la okazo de rezistoro, ambaŭ voltaĝo kaj elektra fluo estas en la sama fazo. Do desegnu la fazoran voltaĝon, VR laŭ la sama akso aŭ direkto kiel tiu de fazora elektra fluo, t.e. VR estas en fazo kun I.
Paŝo – III. Ni scias, ke en induktoro, la voltaĝo antaŭiras la elektran fluon je 90°, do desegnu Vl (voltaĝo-falo trans induktoro) perpendikulara al fazora elektra fluo en antaŭiranta direkto.
Paŝo – IV. En la okazo de kapacitoro, la voltaĝo malantaŭiras la elektran fluon je 90°, do desegnu Vc (voltaĝo-falo trans kapacitoro) perpendikulara al fazora elektra fluo en malsupran direkton.
Paŝo – V. Por desegni la rezultan diagramon, desegnu Vc en supran direkton. Nun desegnu la rezultan, Vs, kiu estas vektora sumo de voltaĝoj Vr kaj VL – VC.

Impedanco por Seria RLC-Cirkvito

La impedanco Z de seria RLC-cirkvito estas difinita kiel kontraŭstaro al la fluo de elektra fluo, pro cirkvita rezisto R, induktiva reaktanco, XL kaj kapacita reaktanco, XC. Se la induktiva reaktanco estas pli granda ol la kapacita reaktanco, t.e. XL > XC, tiam la RLC-cirkvito havas malantaŭan fazangulon kaj se la kapacita reaktanco estas pli granda ol la induktiva reaktanco, t.e. XC > XL tiam la RLC-cirkvito havas antaŭan fazangulon kaj se ambaŭ induktiva kaj kapacita estas samaj, t.e. XL = XC tiam la cirkvito kondutas kiel pura rezista cirkvito.

Ni scias, ke,

Substituante la valorojn VS2 = (IR)2 + (I X