시리즈 RLC 회로 (회로 및 위상도)
시리즈 RLC 회로란?
시리즈 RLC 회로는 저항, 인덕터 및 콘덴서가 시리즈로 연결되어 전압 공급에 걸쳐 있는 회로입니다. 결과적으로 생성된 회로를 시리즈 RLC 회로라고 합니다. 시리즈 RLS 회로의 회로도와 파써 도표는 아래에 표시되어 있습니다.
시리즈 RLC 회로의 파써 도표
시리즈 RLC 회로의 파써 도표는 저항, 인덕터, 콘덴서의 파써 도표를 결합하여 그립니다. 이를 수행하기 전에, 저항, 콘덴서, 인덕터의 경우 전압과 전류 사이의 관계를 이해해야 합니다.
저항
저항의 경우, 전압과 전류는 동일한 위상에 있습니다. 즉, 전압과 전류 사이의 위상 각 차이는 0입니다.인덕터
인덕터의 경우, 전압과 전류는 동일한 위상이 아닙니다. 전압은 전류보다 90° 앞섭니다. 또는 다른 말로, 전압은 전류보다 90° 먼저 최대값과 0값을 얻습니다.콘덴서
콘덴서의 경우, 전류는 전압보다 90° 앞섭니다. 또는 다른 말로, 전압은 전류보다 90° 늦게 최대값과 0값을 얻습니다. 즉, 콘덴서의 파써 도표는 인덕터의 파써 도표와 정확히 반대입니다.
참고: 전압과 전류의 위상 관계를 기억하려면 'CIVIL'이라는 단어를 배우세요. 즉, 콘덴서에서 전류는 전압보다 앞서고, 인덕터에서는 전압이 전류보다 앞섭니다.
RLC 회로
시리즈 RLC 회로의 파써 도표를 그리려면 다음 단계를 따르세요:
단계 1. 시리즈 RLC 회로의 경우, 저항, 콘덴서, 인덕터가 시리즈로 연결되어 있으므로 모든 요소를 통과하는 전류는 동일합니다. 즉, Ir = Il = Ic = I입니다. 파써 도표를 그리기 위해, 전류 파써를 기준으로 하여 수평축에 그립니다.
단계 2. 저항의 경우, 전압과 전류가 동일한 위상에 있습니다. 따라서 전압 파써 VR을 전류 파써와 같은 축이나 방향으로 그립니다. 즉, VR은 I와 동위상입니다.
단계 3. 인덕터의 경우, 전압은 전류보다 90° 앞섭니다. 따라서 Vl(인덕터의 전압 강하)를 전류 파써에 대해 선도 방향으로 수직으로 그립니다.
단계 4. 콘덴서의 경우, 전압은 전류보다 90° 뒤집니다. 따라서 Vc(콘덴서의 전압 강하)를 전류 파써에 대해 하향 방향으로 수직으로 그립니다.
단계 5. 결과 도표를 그리기 위해, Vc를 상향 방향으로 그립니다. 이제 Vs를 Vr과 VL – VC의 벡터 합으로 그립니다.
시리즈 RLC 회로의 임피던스
시리즈 RLC 회로의 임피던스 Z는 회로 저항 R, 감성 리액턴스 XL 및 용성 리액턴스 XC로 인해 전류 흐름에 대한 저항을 정의합니다. 감성 리액턴스가 용성 리액턴스보다 크다면, 즉 XL > XC라면, RLC 회로는 지연 위상을 가지며, 용성 리액턴스가 감성 리액턴스보다 크다면, 즉 XC > XL이라면, RLC 회로는 선도 위상을 가지며, 두 리액턴스가 같다면, 즉 XL = XC라면, 회로는 순수 저항 회로처럼 작동합니다.
우리는 다음과 같이 알고 있습니다.
VS2 = (IR)2 + (I XL – I XC )2
이 임피던스 삼각형에서 피타고라스 정리를 사용하여 다음과 같이 얻습니다.
