Mfumo wa RLC (Mtaani & Ramani ya Phasori)

Ni wapi ni Circuit RLC Mfululizo?

Circuit RLC mfululizo ni moja ambayo resistor, inductor na capacitor zimeunganishwa kwa mfano wa mfululizo juu ya voltage supply. Circuit iliyofanikiwa inatafsiriwa kama circuit RLC mfululizo. Diagram ya circuit na phasor ya circuit RLC mfululizo imeonyeshwa chini.

Diagramu ya Phasor ya Circuit RLC Mfululizo

Diagramu ya phasor ya circuit RLC mfululizo inachapishwa kwa kuunganisha diagramu ya phasor ya resistor, inductor na capacitor. Kabla ya kufanya hivyo, mtu anapaswa kuelewa uhusiano kati ya voltage na current katika kesi ya resistor, capacitor na inductor.

1. 
   

1. Resistor
   Katika kesi ya resistor, voltage na current zipo kwenye phase sawa au tunaweza kusema kuwa tofauti ya angle ya phase kati ya voltage na current ni sifuri.

2. Inductor
   Katika inductor, voltage na current hazipo kwenye phase sawa. Voltage inaongoza current kwa 90° au kwa maneno mengine, voltage inapata thamani yake max na zero 90° kabla ya current kupata.

3. Kondensaa
   Katika kondensaa, kurekodi unapofuata umeme kwa saraka ya 90° au kingine vile, umeme hupata thamani yake ya juu na sifuri 0° baada ya kurekodi kupata thamani zake hiyo i.e diagramu ya phasor ya kondensaa ni kinyume cha inductor.

4. 
   

NOTE: Kwa kumbukumbu ya uhusiano wa fasi kati ya umeme na kurekodi, jifunze neno rahisi hili kinachoitwa 'CIVIL', i.e katika kondensaa kurekodi unafuata umeme na umeme unafuata kurekodi katika inductor.

Mzunguko wa RLC
Kwa kutengeneza diagramu ya phasor ya mzunguko wa RLC wa kuzunguka, fuata hatua hizi:

Hatua I. Katika mzunguko wa RLC wa kuzunguka; resistor, kondensaa, na inductor zinajulikana kwa kuzunguka; hivyo, kurekodi unaokua katika vitu vyote viwili ni sawa i.e I r = Il = Ic = I. Kwa kutengeneza diagramu ya phasor, chagua kurekodi kuwa ushauri na tengania kwenye mstari wa kitovu kama inavyoonyeshwa ndiagramu.
Hatua II. Katika resistor, umeme na kurekodi wanaonekana kwa fasi tofauti. Hivyo tengania phasori ya umeme, VR kwenye mstari tofauti au dereva moja kama ya kurekodi i.e VR anaonekana kwa fasi tofauti na I.
Hatua III. Tunajua kuwa katika inductor, umeme unafuata kurekodi kwa saraka ya 90° basi tengania Vl (umeme ulioanguka katika inductor) kwenye mstari wa kitovu kwenye dereva ya juu.
Hatua IV. Katika kondensaa, umeme unazama nyuma ya kurekodi kwa saraka ya 90° basi tengania Vc (umeme ulioanguka katika kondensaa) kwenye mstari wa kitovu kwenye dereva ya chini.
Hatua V. Kwa kutengeneza diagramu ya matokeo, tengania Vc kwenye dereva ya juu. Sasa tengania matokeo, Vs ambayo ni sumu ya vekta ya umeme Vr na VL - VC.

Ukubakia wa Mzunguko wa RLC

Ukubakia Z wa mzunguko wa RLC unaelezea kama ukimya wa mzunguko wa umeme, kutokana na upinzani wa mzunguko R, ukubakia wa induktansi, XL na ukubakia wa kapasitansi, XC. Ikiwa ukubakia wa induktansi ni zaidi ya ukubakia wa kapasitansi, i.e XL > XC, basi mzunguko wa RLC una namba ya muda inayostahimili na ikiwa ukubakia wa kapasitansi ni zaidi ya ukubakia wa induktansi, i.e XC > XL basi mzunguko wa RLC una namba ya muda inayomfanya mbele na ikiwa ukubakia wa induktansi na ukubakia wa kapasitansi ni sawa, i.e XL = XC basi mzunguko utakuwa kama mzunguko wa kupinzania tu.

Tunajua,

Kutumia viwango VS2 = (IR)2 + (I XL – I XC )2

Kutoka kwa mtaa huu wa ukubakia: kutumia sheria ya Pythagoras tunapata;

Mabadiliko ya Ukuzu, Uwezo wa Kutumia na Ubakaji kwa Kasi ya Mzunguko

Katika mzunguko wa RLC usambamba, vyanzo vitatu vya ubakaji vinavyotumika ni-

1. Ukuzu wa umeme – Ukuzu hujategemea kasi ya mzunguko, kwa hivyo anayasta haijibadilika wakati kasi ya mzunguko inabadilika.

2. Uwezo wa kutumia wa induktansi, XL – Tunajua kuwa XL = 2πfL. Basi, uwezo wa kutumia wa induktansi unabadilika moja kwa moja kwa kasi ya mzunguko. Hivyo grafu kati ya kasi ya mzunguko na uwezo wa kutumia wa induktansi ni mstari wa kutosha ambao unaelekea kati kama inavyoonyeshwa na mchango a.

3. Uwezo wa kutumia wa kapasitansi, XC – Kutokana na formula ya uwezo wa kutumia wa kapasitansi, XC = 1/ 2πfC, basi, uwezo wa kutumia wa kapasitansi unabadilika nyororo kwa kasi ya mzunguko. Tangu ubakaji wa jumla ni ( XL – XC). Basi kwa kusimuli grafu ya ( XL – XC), kwanza simuli grafu ya ( -XC) ambayo inavyoonyeshwa na mchango b na sasa simuli mchango wa ubakaji wa jumla ambao unavyoonyeshwa na mchango c.

4. Ubakaji wa jumla wa mzunguko unavyoonyeshwa na mchango d unapopatikana kwa kuongeza thamani ya ukuzu wa wastani kwa ubakaji wa jumla.

Taarifa: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.