Circuitele cu elemente L și C au caracteristici speciale datorită caracteristicilor de frecvență (cum ar fi frecvența Vs, curentul, tensiunea și impedanța), care pot avea valori minime sau maxime semnificative la anumite frecvențe. Aplicațiile acestor circuite implică în principal emițătoare, receptoare radio și receptoare de televiziune. Luați în considerare un circuit LC în care condensatoarele și inductoarele sunt conectate în serie la sursa de alimentare, iar conexiunea circuitului are o caracteristică unică de rezonanță la o frecvență precisă numită frecvență de rezonanță. Acest articol discută ce este un circuit LC și funcționarea armonică a circuitelor LC simple în serie și paralele.
Ce este un circuit LC?
Circuitul LC, cunoscut și sub denumirea de circuit de stocare a energiei, circuit de reglare sau circuit rezonant, este un circuit format dintr-un inductor încorporat într-un condensator reprezentat de litera „C” și conectat împreună prin litera „L”. Aceste circuite sunt folosite pentru a genera semnale cu anumite frecvențe sau pentru a primi semnale de la semnale compozite de anumite frecvențe. Circuitul LC este o componentă electronică de bază în diverse dispozitive electronice, în special în dispozitivele fără fir, cum ar fi tunere, filtre, mixere și oscilatoare. Funcția principală a circuitului LC este de obicei de a oscila cu o amortizare minimă.
Seria LC rezonanță circuit
Într-oserie rezonantăConfigurația circuitului LC, condensatorul „C” și inductorul „L” sunt ambele conectate în serie, așa cum se arată în următorul circuit. Suma tensiunilor între condensator și inductor este suma tensiunilor totale la bornele circuitului deschis. Curentul din circuitul LC+borna Ve este egal cu curentul prin inductor (L) și condensator (C) v=v L+v C, i{=i L{=i C
Când amplitudinea reactanței induse de „XL” crește, crește și frecvența. În mod similar, atunci când valoarea reactanței condensatorului „XC” scade, scade și frecvența.
Seria LC rezonanță circuit
La o anumită frecvență, două reactante XL și XC au aceeași mărime, dar semne opuse, prin urmare, această frecvență se numește frecvență de rezonanță, reprezentată de un circuit LC.
Prin urmare, în rezonanță
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
Aceasta se numește frecvența unghiulară de rezonanță a circuitului. Convertiți frecvența unghiulară în frecvență folosind următoarea formulă
f0 =ω0/2π√LC
Într-oserie rezonantăConfigurația circuitului LC, cele două rezonanțe XC și XL se anulează reciproc. În componentele practice, mai degrabă decât ideale, fluxul de curent este de obicei opus rezistenței înfășurării bobinei. Prin urmare, curentul furnizat circuitului este maxim în timpul rezonanței.
Definiția unui circuit de recepție este aceea că atunci când In Lt f și f0 sunt maxime, impedanța circuitului este minimă.
Pentru f
Pentru f
Rezonanța circuitului LC paralel
Într-o configurație de circuit LC paralel, condensatorul „C” și inductorul „L” sunt conectate în paralel, așa cum se arată în figura următoare. Suma tensiunilor între condensator și inductor este suma tensiunilor totale la bornele circuitului deschis. Curentul din circuitul LC + terminalul Ve este egal cu curentul care trece prin inductor (L) și condensator (C)
v = v L = v C
I=IL +IC
Fie ca rezistența internă a bobinei să fie „R”. Când apar două rezonanțe XC și XL, curenții de ramificație reactivi sunt aceiași și opuși, astfel încât se anulează reciproc pentru a furniza curentul minim pe firul cheii. Când curentul total este minimizat în această stare, impedanța totală este maximizată, iar frecvența de rezonanță este dată de următoarea ecuație
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
Rețineți că în timpul rezonanței, curentul oricărei ramuri reactive nu este minim. Dar curentul fiecărei ramuri reactive este dat separat prin separarea tensiunii reactive „V” de tensiunea reactivă „Z”.
Rezonanța circuitului LC paralel
Prin urmare, conform legii lui Ohm, I=V/Z
Circuitul supresor poate fi definit ca: când curentul de linie este la minim și impedanța totală este la maxim la f0, circuitul este inductiv sub f0 și capacitiv peste f0.