Seri RLC Devresi (Devre ve Fazör Diyagramı)

Seri RLC Devresi Nedir?

Bir seri RLC devresi, bir direnç, endüktör ve kondansatör'un bir gerilim kaynağına seri bağlandığı bir devredir. Elde edilen devre, seri RLC devresi olarak adlandırılır. Bir seri RLC devresi için devre ve fazör diyagramı aşağıda gösterilmiştir.

Seri RLC Devresinin Fazör Diyagramı

Seri RLC devresinin fazör diyagramı, direnç, endüktör ve kondansatörün fazör diyagramlarının birleştirilmesiyle çizilir. Bunu yapmadan önce, direnç, kondansatör ve endüktör durumlarında gerilim ile akım arasındaki ilişkiyi anlamalıdır.

1. 
   

1. Direnç
   Direnç durumunda, gerilim ve akım aynı fazdadır veya başka bir deyişle, gerilim ve akım arasındaki faz açısı farkı sıfırdır.

2. Endüktör
   Endüktör durumunda, gerilim ve akım aynı fazda değildir. Gerilim, akımdan 90° önde olur veya diğer bir deyişle, gerilim, akımdan 90° önce maksimum ve sıfır değerini alır.

3. Kondansatör
   Kondansatör durumunda, akım, gerilimden 90° önde olur veya diğer bir deyişle, gerilim, akımdan 90° sonra maksimum ve sıfır değerini alır yani kondansatörün fazör diyagramı endüktörün tam tersidir.

4. 
   

NOT: Gerilim ve akım arasındaki faz ilişkisini hatırlamak için, 'CIVIL' adında basit bir kelime öğrenebilirsiniz, yani kondansatörde akım gerilimden önde olur ve endüktörde gerilim akımdan önde olur.

RLC Devresi
Seri RLC devresi için fazör diyagramını çizmek için aşağıdaki adımları takip edin:

Adım – I. Seri RLC devresinde; direnç, kondansatör ve endüktör seri bağlıdır, bu nedenle tüm elemanlardaki akım aynıdır yani Ir = Il = Ic = I. Fazör diyagramını çizmek için, akım fazörünü referans alarak yatay eksen üzerinde çizin.
Adım – II. Direnç durumunda, hem gerilim hem de akım aynı fazdadır. Bu nedenle, VR gerilim fazörünü, akım fazörü ile aynı eksen veya yönde çizin yani VR, I ile fazdadır.
Adım – III. Endüktörde, gerilim akımdan 90° önde olduğundan, Vl (endüktördeki gerilim düşümü) akım fazörünün dikey olarak önde olan yönünde çizin.
Adım – IV. Kondansatör durumunda, gerilim akımdan 90° geride olduğundan, Vc (kondansatördeki gerilim düşümü) akım fazörünün dikey olarak aşağı doğru olan yönünde çizin.
Adım – V. Sonuç diyagramını çizmek için, Vc'yi yukarı doğru çizin. Şimdi, Vs sonucu, Vr ve VL - VC gerilimlerinin vektörel toplamı olarak çizin.

Seri RLC Devresi için İmpedans

Seri RLC devresi için Z impedansı, devre direnci R, endüktif reaktans, XL ve kapasitif reaktans, XC nedeniyle akımın akışına karşı karşı çıkan olarak tanımlanır. Eğer endüktif reaktans kapasitif reaktanstan büyükse, yani XL > XC, o zaman RLC devresi geciken faz açısına sahiptir ve eğer kapasitif reaktans endüktif reaktanstan büyükse, yani XC > XL o zaman RLC devresi öncelen faz açısına sahiptir ve eğer her ikisi de aynıysa, yani XL = XC o zaman devre tamamen dirençli bir devre gibi davranır.

Biliyoruz ki,

VS2 = (IR)2 + (I XL – I XC )2