Mạch RLC nối tiếp (Sơ đồ mạch & Sơ đồ vectơ)
Điều gì là mạch RLC nối tiếp?
Mạch RLC nối tiếp là mạch mà điện trở, cuộn cảm và tụ điện được kết nối nối tiếp qua một nguồn điện áp. Mạch kết quả được gọi là mạch RLC nối tiếp. Một sơ đồ mạch và pha cho mạch RLS nối tiếp đã được hiển thị dưới đây.
Sơ đồ Pha của Mạch RLC Nối Tiếp
Sơ đồ pha của mạch RLC nối tiếp được vẽ bằng cách kết hợp sơ đồ pha của điện trở, cuộn cảm và tụ điện. Trước khi làm như vậy, người ta nên hiểu mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện trong trường hợp của điện trở, tụ điện và cuộn cảm.
Điện trở
Trong trường hợp của điện trở, điện áp và dòng điện ở cùng pha hoặc chúng ta có thể nói rằng góc pha giữa điện áp và dòng điện là không.Cuộn cảm
Trong cuộn cảm, điện áp và dòng điện không ở cùng pha. Điện áp dẫn trước dòng điện 90° hoặc nói cách khác, điện áp đạt giá trị tối đa và không 90° trước khi dòng điện đạt giá trị đó.Tụ điện
Trong trường hợp của tụ điện, dòng điện dẫn trước điện áp 90° hoặc nói cách khác, điện áp đạt giá trị tối đa và không 0° sau khi dòng điện đạt giá trị đó, tức là sơ đồ pha của tụ điện hoàn toàn ngược lại với cuộn cảm.
LƯU Ý: Để nhớ mối quan hệ pha giữa điện áp và dòng điện, hãy học từ đơn giản này gọi là 'CIVIL', tức là trong tụ điện, dòng điện dẫn trước điện áp và điện áp dẫn trước dòng điện trong cuộn cảm.
Mạch RLC
Để vẽ sơ đồ pha của mạch RLC nối tiếp, theo các bước sau:
Bước – I. Trong trường hợp của mạch RLC nối tiếp; điện trở, tụ điện và cuộn cảm được kết nối nối tiếp; do đó, dòng điện chảy qua tất cả các phần tử là giống nhau, tức là I r = Il = Ic = I. Để vẽ sơ đồ pha, lấy vectơ dòng điện làm tham chiếu và vẽ nó trên trục ngang như được hiển thị trong sơ đồ.
Bước – II. Trong trường hợp của điện trở, cả điện áp và dòng điện đều ở cùng pha. Do đó, vẽ vectơ điện áp, VR dọc theo cùng trục hoặc hướng như vectơ dòng điện, tức là VR đồng pha với I.
Bước – III. Chúng ta biết rằng trong cuộn cảm, điện áp dẫn trước dòng điện 90° vì vậy vẽ Vl (hiệu điện thế trên cuộn cảm) vuông góc với vectơ dòng điện theo hướng dẫn trước.
Bước – IV. Trong trường hợp của tụ điện, điện áp chậm hơn dòng điện 90° vì vậy vẽ Vc (hiệu điện thế trên tụ điện) vuông góc với vectơ dòng điện theo hướng xuống dưới.
Bước – V. Để vẽ sơ đồ kết quả, vẽ Vc theo hướng lên trên. Bây giờ vẽ vectơ tổng, Vs là tổng vectơ của hiệu điện thế Vr và VL - VC.
Kháng cản cho Mạch RLC Nối Tiếp
Kháng cản Z của mạch RLC nối tiếp được định nghĩa là sự chống đối lại dòng điện, do điện trở R, kháng cảm, XL và kháng dung, XC. Nếu kháng cảm lớn hơn kháng dung, tức là XL > XC, thì mạch RLC có góc pha chậm và nếu kháng dung lớn hơn kháng cảm, tức là XC > XL thì mạch RLC có góc pha nhanh và nếu cả hai kháng cảm và kháng dung đều giống nhau, tức là XL = XC thì mạch sẽ hoạt động như mạch chỉ có điện trở.
Chúng ta biết rằng,
Thay giá trị VS2 = (IR)2 + (I XL – I XC )2
Từ tam giác kháng cản này: bằng cách sử dụng định lý Pythagoras,
