Guía de funcionamiento y aplicaciones de circuitos RLC resonantes

Guía de funcionamiento y aplicaciones de circuitos RLC resonantes

Un circuito RLC es un circuito eléctrico que consta de una resistencia, un inductor y un condensador; están representados por las letras R, L y C. Los circuitos RLC resonantes están conectados en serie y en paralelo. El nombre circuito RLC se deriva de la letra inicial de los componentes de resistencia, inductor y condensador. Para el propósito actual, el circuito forma un oscilador armónico. Utilizando la Circuito LC resuena. Si la resistencia aumenta, descompone las oscilaciones, lo que se conoce como amortiguación. Es difícil encontrar algo de resistencia en tiempo real, incluso después de que el resistor no se identifica como el componente que el circuito LC resuelve.

Circuitos RLC resonantes

Al tratar con el resonante, es un componente complejo y tiene muchas discrepancias. La impedancia zy su circuito se definen como


Z = R + JX



Donde R es resistencia, J es una unidad imaginaria y X es una reactancia.

Hay un pulso firmado entre R y JX. La unidad imaginaria es una resistencia exterior. La energía almacenada son los componentes de el condensador e inductor. Los condensadores se almacenan en el campo eléctrico y los inductores se almacenan en el campo de magnitud.

CONC= 1 / jωc


= -J / ωc

CONL= jωL

De la ecuación Z = R + JK podemos definir las reactancias como

XC= -1 / ωc

XL =ωL

El valor absoluto de la reactancia de el inductor y carga del condensador con la frecuencia que se muestra en la siguiente figura.

Circuitos RLC resonantes: reactancia del inductor y la carga del condensador con la frecuencia

Factor Q

La abreviatura de Q se define como calidad y también se conoce como factor de calidad. El factor de calidad describe el resonador con amortiguación insuficiente. Si el resonador con amortiguación insuficiente aumenta, el factor de calidad disminuye. La amortiguación del circuito del resonador eléctrico genera la pérdida de energía en los componentes resistivos. La expresión matemática del factor Q se define como el

Q( ω ) = potencia máxima energía almacenada / pérdida de potencia

El factor q depende de la frecuencia que se cita con mayor frecuencia para la frecuencia resonante y la energía máxima almacenada en el capacitor y en el inductor puede calcular la frecuencia resonante que se almacena en el circuito resonante. Las ecuaciones relevantes son

Energía máxima almacenada = LI2Lrms= C V2Crms

ILrms se denota como la corriente RMS a través del inductor. Es igual a la corriente RMS total que se forma en el circuito en el circuito en serie y en el circuito paralelo no es igual. De manera similar, en el VCrms hay un voltaje a través del capacitor que se muestra en el circuito paralelo y es igual al voltaje de suministro rms pero en la serie, el circuito está acordado por un divisor de potencial. Así, el circuito en serie es sencillo de calcular la energía máxima almacenada a través del indicador y en los circuitos en paralelo se considera a través de un condensador.

El poder real degenera en la resistencia.

P = VRrmsIRrms= Yo2RrmsR = V2Rrms/ R

La forma más fácil de encontrar el circuito RLC en serie

Q(S)ω0= ω0 I2rmsL / I2rmsR = ω0L / R

El circuito paralelo es considerar el voltaje

Q(PAG)ω0= ω0RCV2Crms/ V2Crms= ω0CR

Circuito serie RLC

El circuito en serie RLC consta de resistencia, inductor y condensador que están conectados en serie en el circuito RLC en serie. El siguiente diagrama muestra el circuito RLC en serie. En este circuito, el condensador y el inductor se combinarán y aumentarán la frecuencia. Si podemos volver a conectar el Xcis a negativo, entonces está claro que XL + XC debe ser igual a cero para esta frecuencia específica XL = -XC Los componentes de impedancia del imaginario se cancelan exactamente entre sí. A este movimiento de frecuencia, la impedancia del circuito tiene una magnitud baja y un ángulo de fase de cero, se denomina frecuencia de resonancia del circuito.

Circuito serie RLC

Circuito serie RLC

XL+ XC= 0

XL= – XC= ω0L = 1 / ω0C = 1 / LC

ω0 =√1/LCω0

= 2Π f 0

Circuito RLC arbitrario

Podemos observar los efectos de resonancia considerando el voltaje a través de los componentes resistivos al voltaje de entrada para un ejemplo que podemos considerar para el capacitor.

VC / V = ​​1/1-ω2LC + j ωRC

Para los valores de R, L y C, la relación se traza frente a la frecuencia angular y la figura muestra las propiedades de amplificación. Frecuencia de resonancia

VC / V- 1 / j ω0RC

VC / V- j ω0L / R

Podemos ver que como este es un circuito positivo, la cantidad total de energía disipada es constante.

Radios de frecuencia angular / s

Circuito RLC paralelo

En el circuito RLC paralelo, la resistencia, el inductor y el condensador del componente están conectados en paralelo. El circuito RLC resonante es un circuito de serie dual en los roles de intercambio de voltaje y corriente. Por lo tanto, el circuito tiene una ganancia de corriente en lugar de la impedancia y la ganancia de voltaje es máxima a la frecuencia resonante o está minimizada. La impedancia total del circuito se da como

Circuito RLC paralelo

Circuito RLC paralelo

= R ‖ ZL‖ CONC

= R / 1- JR (1 / XC+ 1/ XL)

= R / 1+ JR (ωc - 1 / ωL)

Cuando XC = – XL Los picos resonantes vuelven a aparecer y, por lo tanto, la frecuencia resonante tiene la misma relación.

ω0 =√1/LC

Para calcular la ganancia de corriente mirando la corriente en cada uno de los brazos, la ganancia del capacitor se da como

Ic/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)

frecuencia de resonancia

La ganancia actual de magnitud se muestra en la figura y la frecuencia resonante es

Ic/ i = jRC

Aplicaciones de los circuitos RLC resonantes

Los circuitos RLC resonantes tienen muchas aplicaciones como

  • Circuito oscilador , receptores de radio y televisores se utilizan para sintonizar.
  • El circuito en serie y RLC implica principalmente en el procesamiento de señales y sistema de comunicación
  • El circuito LC resonante de la serie se utiliza para proporcionar aumento de voltaje
  • Los circuitos LC en serie y en paralelo se utilizan en el calentamiento por inducción.

Este artículo brinda información sobre el circuito RLC, los circuitos RLC en serie y en paralelo, el factor Q y las aplicaciones de los circuitos RLC resonantes. Espero que la información proporcionada en el artículo sea útil para brindar una buena información y comprender el proyecto. Además, si tiene alguna consulta sobre este artículo o sobre el proyectos eléctricos y electrónicos puedes comentar en la sección de abajo. Aquí hay una pregunta para usted, en el circuito RLC paralelo, ¿qué valor siempre se puede usar como referencia vectorial?

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