Paralel RLC Devresi: Nedir?

Bir RLC devresi düşünün, burada direnç, endüktör ve kondansatör birbirine paralel olarak bağlanmıştır. Bu paralel kombinasyon, gerilim kaynağı VS tarafından beslenir. Bu paralel RLC devresi, seri RLC devresinin tam tersidir.

Bir seri RLC devresinde, direnç, endüktör ve kondansatör aracılığıyla geçen akım aynı kalır, ancak paralel devrede her bileşen üzerindeki gerilim aynı kalır ve akım, her bileşenin impedansına bağlı olarak bölünür. Bu nedenle paralel RLC devresi, seri RLC devresiyle ikili bir ilişki içinde olduğu söylenir.

Kaynaktan çekilen toplam akım IS, dirençsel, endüktif ve kapasitif akımların vektörel toplamına eşittir, bu üç bacak akımının matematiksel toplamına değil, çünkü direnç, endüktör ve kondansatör aracılığıyla geçen akımlar aynı fazda değildir; bu nedenle aritmetik olarak toplanamazlar.

Uygulayın Kirchhoff akım yasası, bu yasa göre bir kavşak veya düğümü giren akımların toplamı, o düğümü terk eden akımların toplamına eşittir. Böylece şunu elde ederiz,

Paralel RLC Devresinin Fazör Diyagramı

V, besleme gerilimi olsun.
IS, toplam kaynak akımıdır.
IR, dirençten geçen akımdır.
IC, kondansatördan geçen akımdır.
IL, endüktörden geçen akımdır.
θ, besleme gerilimi ile akım arasındaki faz açısı farkıdır.

Paralel RLC devresinin fazör diyagramını çizmek için, her elemanın üzerindeki gerilim aynı kaldığı için gerilim referans olarak alınır ve tüm diğer akımlar yani IR, IC, IL bu gerilim vektörüne göre çizilir. Direnç durumunda, gerilim ve akım aynı fazda olduğu bilinir; bu nedenle IR akım vektörü, gerilimle aynı fazda ve yönde çizilir. Kondansatör durumunda, akım gerilimden 90o öndür; bu nedenle IC vektörü, V gerilim vektöründen 90o önde çizilir. Endüktör durumunda, IL akım vektörü, gerilimden 90o geri kalır; bu nedenle IL vektörü, V gerilim vektöründen 90o geri kalacak şekilde çizilir. Şimdi IR, IC, IL vektörlerinin sonucunu, yani IS akımını, V gerilim vektörüne göre θ faz açısı farkıyla çiziniz.

Fazör diyagramını basitleştirerek, sağ tarafta basitleştirilmiş bir fazör diyagramı elde ederiz. Bu fazör diyagramında, kolayca Pisagor teoremini uygulayabilir ve şu sonucu elde ederiz,

Paralel RLC Devresinin İmpedansı

Paralel RLC devresinin fazör diyagramından şunu elde ederiz,

IR, IC, IL değerlerini yukarıdaki denklemde yerine koyarak,

Basitleştirdiğimizde,

Yukarıda gösterildiği gibi, paralel RLC devresinin impedansı (Z) denklemi her eleman için impedansın tersini (1/Z) yani admitans, Y'yi içerir. Paralel RLC devresini çözmek için, her dalın admitansını bulmak ve toplam devre admitansını sadece her daldaki admitansların toplamı olarak bulmak daha pratik olur.

Paralel RLC Devresinin Admitans Üçgeni

Seri RLC devresinde empedans dikkate alınırken, paralel RLC devresi girişinde belirtildiği gibi seri RLC devresinin tam tersidir; bu nedenle paralel RLC devresinde yanişkanlık dikkate alınacaktır. Empedans Z iki bileşene sahiptir; direnç, R ve reaktans, X. Benzer şekilde, yanişkanlık da iletkenlik, G (direnç, R'nin karşılığı) ve süseptans, B (reaktans, X'in karşılığı) gibi iki bileşene sahiptir. Bu nedenle, paralel RLC devresinin yanişkanlık üçgeni seri empedans üçgeninin tam tersidir.

Paralel RLC Devresinde Rezonans

Seri RLC devresi gibi, paralel RLC devresi de belli bir frekans olan rezonans frekansında rezonans yapar, yani indüktif reaktans kapasitif reaktansa eşit olur. Ancak seri RLC devresinden farklı olarak, paralel RLC devresinde empedans maksimum olur ve devre tamamen dirençli bir devre gibi davranarak devrenin elektriksel güç faktörü bir olur.

Açıklama: Orijinali saygıya değer, iyi makaleler paylaşılabilir, eğer iletişim koparsa lütfen silme isteyiniz.