Mạch RLC nối tiếp

Khi mắc điện trở thuần R ohms, cuộn cảm thuần L Henry và tụ điện thuần cảm C mắc nối tiếp với nhau thì tạo thành đoạn mạch RLC nối tiếp . Khi cả ba phần tử mắc nối tiếp như vậy thì cường độ dòng điện chạy qua mỗi phần tử của đoạn mạch sẽ bằng tổng cường độ dòng điện I chạy trong mạch.

Các RLC Circuit được hiển thị dưới đây:

Trong mạch RLC Series

X L = 2πfLX C = 1 / 2πfC

Khi đặt điện áp xoay chiều qua đoạn mạch RLC nối tiếp thì dòng điện I chạy qua đoạn mạch và do đó điện áp trên mỗi phần tử sẽ là:

  • V R = IR đó là điện áp trên điện trở R và cùng pha với dòng điện I.
  • V L = IX L đó là điện áp trên cuộn cảm L và nó dẫn dòng điện I một góc 90o.
  • V C = IX C là hiệu điện thế trên tụ C và nó trễ dòng điện I một góc 90o.

Sơ đồ Phasor của mạch RLC Series

Sơ đồ phasor của mạch RLC nối tiếp khi mạch đang hoạt động như một mạch cảm ứng có nghĩa là (V L > V C ) được hiển thị dưới đây và nếu (V L <V C ) thì mạch sẽ hoạt động như một mạch điện dung.

phasor-sơ đồ-của-RLC-Series-mạch

 

Các bước để vẽ biểu đồ phasor của mạch dòng RLC

  • Lấy dòng điện I làm tham chiếu như trong hình trên
  • Điện áp trên cuộn cảm L là V L được kéo ra dẫn dòng điện I một góc 90 độ.
  • Điện áp trên tụ c là V c được rút ra làm trễ dòng điện I một góc 90 độ vì trong tải điện dung dòng điện dẫn điện áp một góc 90 độ.
  • Hai vectơ V L và V C đối nhau.

Trong đó,

Nó là tổng đối kháng được cung cấp cho dòng điện của một mạch RLC và được gọi là Trở kháng của mạch.

Góc pha

Từ giản đồ phasor, giá trị của góc pha sẽ là

Nguồn trong mạch RLC Series

Tích của điện áp và dòng điện được định nghĩa là công suất.

Trong đó cosϕ là hệ số công suất của mạch và được biểu thị bằng:

Ba trường hợp của mạch RLC Series

  • Khi X L > X C thì góc pha ϕ là chiều dương. Mạch hoạt động như mạch RL nối tiếp trong đó dòng điện trễ hơn điện áp đặt vào và hệ số công suất trễ hơn.
  • Khi X L <X C thì góc pha ϕ là cực âm và đoạn mạch là đoạn mạch RC nối tiếp trong đó dòng điện dẫn hiệu điện thế bằng 90o.
  • Khi X L = X C , góc pha ϕ bằng không, kết quả là mạch hoạt động giống như mạch thuần điện trở. Trong loại mạch này, dòng điện và điện áp cùng pha với nhau. Giá trị của hệ số công suất là sự thống nhất .

Tam giác trở kháng của mạch dòng RLC

Khi các đại lượng của giản đồ phasor được chia cho hệ số chung I thì tam giác vuông thu được gọi là tam giác trở kháng. Tam giác trở kháng của mạch nối tiếp RL, khi (X L > X C ) được hiển thị dưới đây:

Nếu điện kháng lớn hơn điện dung thì điện kháng của mạch là cảm ứng tạo ra góc trễ pha .

Hình tam giác trở kháng được hiển thị dưới đây khi mạch hoạt động như một mạch RC nối tiếp (X L <X C )

Khi điện dung lớn hơn điện kháng cảm ứng thì tổng thể mạch đóng vai trò là điện dung và góc pha sẽ dẫn.

Các ứng dụng của mạch RLC Series

Sau đây là các ứng dụng của đoạn mạch RLC:

  • Nó hoạt động như một mạch điều chỉnh biến đổi
  • Nó hoạt động như một bộ lọc thông thấp, thông cao, thông dải, dải băng tần tùy thuộc vào loại tần số.
  • Mạch cũng hoạt động như một bộ dao động
  • Hệ số nhân điện áp và mạch xả xung

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Check Also
Close
Back to top button