Nizos RLC (shema kruga i fazorski dijagram)

Što je serijska RLC krugova?

Serijski RLC krug je onaj u kojem su otpornik, induktor i kondenzator povezani u nizu na napajanje. Rezultirajući krug zove se serijski RLC krug. Slika i fazni dijagram serijskog RLC kruga prikazani su ispod.

Fazni dijagram serijskog RLC kruga

Fazni dijagram serijskog RLC kruga crta se kombiniranjem faznih dijagrama otpornika, induktora i kondenzatora. Prije toga, treba razumjeti odnos između napona i strujnog toka u slučaju otpornika, kondenzatora i induktora.

1. 
   

1. Otpornik
   U slučaju otpornika, napon i struja su u istoj fazi ili možemo reći da je razlika u fazi između napona i struje nula.

2. Induktor
   U induktoru, napon i struja nisu u fazi. Napon vodi struju za 90° ili drugim riječima, napon dostiže svoju maksimalnu i nultu vrijednost 90° prije nego što to učini struja.

3. Kondenzator
   U slučaju kondenzatora, struja vodi napon za 90° ili drugim riječima, napon dostiže svoju maksimalnu i nultu vrijednost 0° nakon što to učini struja, tj. fazni dijagram kondenzatora je točno suprotan faznom dijagramu induktora.

4. 
   

NAPOMENA: Za pamćenje odnosa između napona i struje, naučite ovo jednostavno riječ "CIVIL", tj. u kondenzatoru struja vodi napon, a napon vodi struju u induktoru.

RLC Krug
Za crtanje faznog dijagrama serijskog RLC kruga, pratite ove korake:

Korak I. U slučaju serijskog RLC kruga; otpornik, kondenzator i induktor su povezani u nizu; tako da je struja koja teče kroz sve elemente ista, tj. I r = Il = Ic = I. Za crtanje faznog dijagrama, uzmite fazon struje kao referentnu točku i nacrtajte ga na horizontalnoj osi kako je prikazano na dijagramu.
Korak II. U slučaju otpornika, napon i struja su u istoj fazi. Stoga nacrtajte faznu veličinu napona, VR u istom smjeru kao i fazna veličina struje, tj. VR je u fazi s I.
Korak III. Znamo da u induktoru napon vodi struju za 90°, stoga nacrtajte Vl (pad napona na induktor) okomito na faznu veličinu struje u vodećem smjeru.
Korak IV. U slučaju kondenzatora, napon zapada iza struje za 90°, stoga nacrtajte Vc (pad napona na kondenzator) okomito na faznu veličinu struje u nadole smjeru.
Korak V. Za crtanje rezultantnog dijagrama, nacrtajte Vc u gore smjeru. Sada nacrtajte rezultantnu veličinu, Vs koja je vektorski zbroj napona Vr i VL – VC.

Impedanca serijskog RLC kruga

Impedanca Z serijskog RLC kruga definira se kao otpor protoku struje, zbog otpora kruga R, induktivne reaktivne impedancije, XL i kapacitivne reaktivne impedancije, XC. Ako je induktivna reaktivna impedanca veća od kapacitivne reaktivne impedancije, tj. XL > XC, tada RLC krug ima zakasnjeni fazni kut, a ako je kapacitivna reaktivna impedanca veća od induktivne reaktivne impedancije, tj. XC > XL, tada RLC krug ima ubrzani fazni kut, a ako su obije induktivne i kapacitivne reaktivne impedancije jednake, tj. XL = XC, tada će krug ponašati kao čisto otporni krug.

Znamo da,

Uvrštavanjem vrijednosti VS2 = (IR)2 + (I XL – I XC )2