Guide sur le fonctionnement et les applications des circuits RLC résonants

Un circuit RLC est un circuit électrique composé d'une résistance, d'une inductance et d'un condensateur, ils sont représentés par les lettres R, L et C. Les circuits RLC résonnants sont connectés en série et en parallèle. Le nom de circuit RLC est dérivé de la lettre de départ des composants de la résistance, de l'inductance et du condensateur. Aux fins actuelles, le circuit forme un oscillateur harmonique. En utilisant le Circuit LC il résonne. Si la résistance augmente, elle décompose les oscillations, c'est ce qu'on appelle l'amortissement. Une certaine résistance est difficile à trouver en temps réel, même après que la résistance n'est pas identifiée comme le composant qu'elle est résolue par le circuit LC.

Circuits RLC résonnants

Tout en traitant le résonnant, c'est un composant complexe et il comporte de nombreuses divergences. L'impédance z et son circuit sont définis comme

Z = R + JX

Où R est la résistance, J est une unité imaginaire et X est une réactance.

Il y a une impulsion signée entre R et JX. L'unité imaginaire est une résistance extérieure. L'énergie stockée est les composants de le condensateur et inducteur. Les condensateurs sont stockés dans le champ électrique et les inducteurs sont stockés dans le champ de magnitude.

AVEC_C= 1 / jωc

= -J / ωc

AVEC_L= jωL

À partir de l'équation Z = R + JK, nous pouvons définir les réactances comme

X_C= -1 / ωc

X_{L =}ωL

La valeur absolue de la réactance de l'inducteur et charge du condensateur avec une fréquence comme indiqué dans la figure ci-dessous.

Facteur Q

L'abréviation du Q est définie comme une qualité et est également connue sous le nom de facteur de qualité. Le facteur de qualité décrit le résonateur sous-amorti. Si le résonateur sous-amorti augmente, le facteur de qualité diminue. L'amortissement du circuit résonateur électrique génère la perte d'énergie dans les composants résistifs. L'expression mathématique du facteur Q est définie comme

Q ( ω ) = puissance maximale emmagasinée / perte de puissance

Le facteur q dépend de la fréquence qu'il cite le plus fréquemment pour la fréquence de résonance et l'énergie maximale stockée dans le condensateur et dans l'inductance permet de calculer la fréquence de résonance qui est stockée dans le circuit résonnant. Les équations pertinentes sont

Énergie max stockée = LI^deux_Lrms= C V^deux_Crms

ILrms est désigné comme le courant RMS à travers l'inducteur. Il est égal au courant RMS total se formant dans le circuit dans le circuit série et dans le circuit parallèle il n'est pas égal. De même, dans le VCrms est une tension aux bornes du condensateur, elle est représentée dans le circuit parallèle et elle est égale à la tension d'alimentation efficace, mais dans la série, le circuit est convenu par un diviseur de potentiel. Ainsi, le circuit série est simple pour calculer l'énergie maximale stockée à travers l'indicateur et dans les circuits parallèles est considérée à travers un condensateur.

La puissance réelle dégénère dans la résistance

P = V_Rrmsje_Rrms= Je^deux_RrmsR = V^deux_Rrms/ R

Le moyen le plus simple de trouver le circuit série RLC

Q^(S)_ω0= ω₀ je^deux_rmsL / I^deux_rmsR = ω₀g / D

Le circuit parallèle doit tenir compte de la tension

Q^(P)_ω0= ω₀RCV^deux_Crms/ V^deux_Crms= ω₀CR

Circuit série RLC

Le circuit série RLC se compose d'une résistance, d'une inductance et d'un condensateur qui sont connectés en série dans le circuit série RLC. Le schéma ci-dessous montre le circuit série RLC. Dans ce circuit, le condensateur et l'inductance se combineront et augmenteront la fréquence. Si nous pouvons reconnecter le Xc est un négatif, il est donc clair que XL + XC devrait être égal à zéro pour cette fréquence spécifique XL = -X Les composants d'impédance de l'imaginaire s'annulent exactement. À ce mouvement de fréquence, l'impédance du circuit a une faible amplitude et un angle de phase nul, il est appelé fréquence de résonance du circuit.

Circuit série RLC

X_L+ X_C= 0

X_L= - X_C= ω₀L = 1 / ω₀C = 1 / LC

ω_{0 =√1 / LC}ω₀

= 2Π f ₀

Circuit RLC arbitraire

Nous pouvons observer les effets de résonance en considérant la tension aux bornes des composants résistifs à la tension d'entrée pour un exemple que nous pouvons considérer pour le condensateur.

VC / V = ​​1/1-ω^deuxLC + j ωRC

Pour les valeurs de R, L et C, le rapport est tracé par rapport à la fréquence angulaire et la figure montre les propriétés d'amplification. Fréquence de résonance

VC / V- 1 / j ω₀RC

VC / V- j ω₀G / D

Nous pouvons voir que comme il s'agit d'un circuit positif, la quantité totale de puissance dissipée est constante

Circuit RLC parallèle

Dans le circuit RLC parallèle, la résistance, l'inductance et le condensateur du composant sont connectés en parallèle. Le circuit RLC résonnant est un circuit double série dans les rôles d'échange de tension et de courant. Par conséquent, le circuit a un gain de courant plutôt que l'impédance et le gain de tension est maximum à la fréquence de résonance ou minimisé. L'impédance totale du circuit est donnée par

Circuit RLC parallèle

= R ‖ Z_L‖ AVEC_C

= R / 1-JR (1 / X_C+ 1 / X_L)

= R / 1+ JR (ωc - 1 / ωL)

Quand X_C = - X_L Les pics de résonance reviennent et donc la fréquence de résonance a la même relation.

ω_{0 =√1 / LC}

Pour calculer le gain de courant en regardant le courant dans chacun des bras, le gain du condensateur est donné comme

je_c/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)

Le gain actuel de magnitude est indiqué sur la figure et la fréquence de résonance est

je_c/ i = jRC

Applications des circuits RLC résonnants

Les circuits RLC résonants ont de nombreuses applications comme

• Circuit oscillateur , des récepteurs radio et des téléviseurs sont utilisés à des fins de syntonisation.
• Le circuit série et RLC implique principalement le traitement du signal et système de communication
• Le circuit LC résonnant en série est utilisé pour fournir un grossissement de tension
• Les circuits LC série et parallèle sont utilisés dans le chauffage par induction

Cet article donne des informations sur le circuit RLC, les circuits RLC série et parallèles, le facteur Q et les applications des circuits RLC résonants. J'espère que les informations fournies dans l'article sont utiles pour donner de bonnes informations et comprendre le projet. En outre, si vous avez des questions concernant cet article ou sur le projets électriques et électroniques vous pouvez commenter dans la section ci-dessous. Voici une question pour vous, dans un circuit RLC parallèle, quelle valeur peut toujours être utilisée comme référence vectorielle?

Crédits photo:

• Circuit série RLC Sarutech
• Circuit RLC parallèle wikimedia