श्रेणी RLC परिपथमा गैर-संतुलन

यस्तो RLC सर्किट मा रेजिस्टर, इंडक्टर र कैपासिटर ले श्रेणीको रूपमा एक वोल्टेज प्रदानकर्ताको साथ जोडिन्छ। यो श्रेणी RLC सर्किट एउटा विशिष्ट अनुसार फ्रिक्वेन्सी, जसलाई रिझोनेन्ट फ्रिक्वेन्सी भनिन्छ, मा रिझोनेट गर्दछ।
यस सर्किटमा इंडक्टर र कैपासिटर दुई विभिन्न तरिकामा ऊर्जा संचित गरिन्छ।

1. जब इंडक्टरमा एउटा धारा बहन्छ, त्यसमा ऊर्जा चुम्बकीय क्षेत्रमा संचित हुन्छ।

2. जब कैपासिटर चार्ज हुन्छ, उसमा ऊर्जा स्थिर विद्युत क्षेत्रमा संचित हुन्छ।

इंडक्टरमा चुम्बकीय क्षेत्र धाराले बनाइन्छ, जुन कैपासिटरले डिचार्ज गर्दछ। त्यसैगरी, कैपासिटर इंडक्टरको टप्पिने चुम्बकीय क्षेत्रले उत्पन्न धाराले चार्ज गरिन्छ र यो प्रक्रिया लगातार चल्दै जान्छ, जसले विद्युत ऊर्जालाई चुम्बकीय क्षेत्र र विद्युत क्षेत्र बीच दोलन गराउँछ। केही स्थितिहरूमा, एक विशिष्ट फ्रिक्वेन्सी, जसलाई रिझोनेन्ट फ्रिक्वेन्सी भनिन्छ, मा यो इंडक्टिभ रिजेक्टन्स सर्किटको कैपेसिटिभ रिजेक्टन्सको बराबर हुन्छ जसले विद्युत ऊर्जालाई कैपासिटरको विद्युत क्षेत्र र इंडक्टरको चुम्बकीय क्षेत्र बीच दोलन गराउँछ। यसले धाराको लागि हार्मोनिक ओसिलेटर बनाउँछ। RLC सर्किटमा, रेजिस्टरको उपस्थितिले यी दोलनहरूलाई समयको लागि लुप्त हुन गर्छ र यसलाई रेजिस्टरको डैम्पिङ अभिक्रिया भनिन्छ।

फ्रिक्वेन्सीसँग इंडक्टिभ रिजेक्टन्स र कैपेसिटिभ रिजेक्टन्सको परिवर्तन

फ्रिक्वेन्सीसँग इंडक्टिभ रिजेक्टन्सको परिवर्तन

हामीले जान्छौं कि इंडक्टिभ रिजेक्टन्स XL = 2πfL मतलब इंडक्टिभ रिजेक्टन्स फ्रिक्वेन्सी (XL र prop ƒ) सँग सीधा समानुपातिक हुन्छ। जब फ्रिक्वेन्सी शून्य हुन्छ वा DC को मामला, इंडक्टिभ रिजेक्टन्स पनि शून्य हुन्छ, सर्किट शॉर्ट सर्किटको रूपमा काम गर्छ; तर जब फ्रिक्वेन्सी बढ्छ; इंडक्टिभ रिजेक्टन्स पनि बढ्छ। अनन्त फ्रिक्वेन्सीमा, इंडक्टिभ रिजेक्टन्स अनन्त हुन्छ र सर्किट ओपन सर्किटको रूपमा व्यवहार गर्छ। यो मतलब, जब फ्रिक्वेन्सी बढ्छ इंडक्टिभ रिजेक्टन्स पनि बढ्छ र जब फ्रिक्वेन्सी घट्छ, इंडक्टिभ रिजेक्टन्स पनि घट्छ। त्यसैले, यदि हामी इंडक्टिभ रिजेक्टन्स र फ्रिक्वेन्सी बीच एउटा ग्राफ बनाउँछौं, यो उपरोक्त चित्रमा देखाएको जस्तै उत्पत्तिबिन्दु दिएर एउटा सीधा रेखीय वक्र हुन्छ।

फ्रिक्वेन्सीसँग कैपेसिटिभ रिजेक्टन्सको परिवर्तन

कैपेसिटिभ रिजेक्टन्स XC = 1 / 2πfC को सूत्रबाट यो स्पष्ट छ कि, फ्रिक्वेन्सी र कैपेसिटिभ रिजेक्टन्स एक आनुकूलिक छन्। DC को मामला वा जब फ्रिक्वेन्सी शून्य हुन्छ, कैपेसिटिभ रिजेक्टन्स अनन्त हुन्छ र सर्किट ओपन सर्किटको रूपमा व्यवहार गर्छ र जब फ्रिक्वेन्सी बढ्छ र अनन्त हुन्छ, कैपेसिटिभ रिजेक्टन्स घट्छ र अनन्त फ्रिक्वेन्सीमा शून्य हुन्छ, उस समय सर्किट शॉर्ट सर्किटको रूपमा व्यवहार गर्छ, त्यसैले, जब फ्रिक्वेन्सी घट्छ कैपेसिटिभ रिजेक्टन्स बढ्छ र यदि हामी कैपेसिटिभ रिजेक्टन्स र फ्रिक्वेन्सी बीच एउटा ग्राफ बनाउँछौं, यो उपरोक्त चित्रमा देखाएको जस्तै एउटा हाइपरबोलिक वक्र हुन्छ।

फ्रिक्वेन्सीसँग इंडक्टिभ रिजेक्टन्स र कैपेसिटिभ रिजेक्टन्स

उपरोक्त चर्चाबाट, यो निष्कर्ष निकालिन सकिन्छ कि इंडक्टिभ रिजेक्टन्स फ्रिक्वेन्सीसँग सीधा समानुपातिक छ र कैपेसिटिभ रिजेक्टन्स फ्रिक्वेन्सीसँग आनुकूलिक छ, यानी निम्न फ्रिक्वेन्सीमा XL निम्न र XC उच्च हुन्छ तर यहाँ एउटा फ्रिक्वेन्सी हुनुपर्छ, जहाँ इंडक्टिभ रिजेक्टन्सको मान कैपेसिटिभ रिजेक्टन्सको बराबर हुन्छ। अब यदि हामी इंडक्टिभ रिजेक्टन्स र फ्रिक्वेन्सी र कैपेसिटिभ रिजेक्टन्स र फ्रिक्वेन्सी बीच एक ग्राफ बनाउँछौं, त्यसमा एउटा बिन्दु हुनुपर्छ जहाँ यी दुई ग्राफहरू एक अर्कालाई काट्छन्। उस छेदन बिन्दुमा, इंडक्टिभ र कैपेसिटिभ रिजेक्टन्स बराबर हुन्छ र फ्रिक्वेन्सी, जहाँ यी दुई रिजेक्टन्सहरू बराबर हुन्छ, लाई रिझोनेन्ट फ्रिक्वेन्सी, fr भनिन्छ।
रिझोनेन्ट फ्रिक्वेन्सीमा, XL = XL