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AC 소스와 직렬로 LC 회로


인덕턴스 L 및 커패시턴스 C가 교대 전압 공급원에 직렬로 연결되면 회로를 LC 회로 또는 탱크 회로라고합니다. 구어 적으로, 튜닝 포크는 LR 회로에 가장 유사합니다. LR 회로는 회로의 진동하는 공진 주파수에서 생성 된 전기 에너지를 저장합니다.

조합 회로에 뛰어 들기 전에 개별 요소를 빠르게 살펴 보겠습니다. 

  • 저항 AC 소스에 연결되면 공식 i =iosinwt로 표시되는 전위와의 전류가 있으며 전압은 v =vosinwt입니다. 따라서 전류에 대한 방정식은 i =vo/r
  • 가됩니다
  • 유일한 인덕터 인 경우 AC 소스에 연결된 다음, 전류는 잠재력을 900으로 지연 시키며, 공식 i =i0sin (wt-π/2)으로 표시되고 전압은 v =vosinwt입니다. 따라서 전류에 대한 방정식은 i =VO/XL이됩니다. 여기서 XL은
  • 에 의해 계산 된 유도 리액턴스입니다.

xl =2πfl이고 그 단위는 옴 ( ω) 입니다.

  • 유일한 커패시터 인 경우 AC 소스에 연결되며, 전류는 900으로 전위를 이끌며, 이는 공식 i =i0sin (wt+ π/2)으로 표시되고 전압은 v =vosinwt입니다. 따라서 전류에 대한 방정식은 i =VO/XC가됩니다. 여기서 XC는 XC =1/2πFC로 계산 된 정전성 반응물이고, 그 단위는 Ohm ( Ω) 입니다.

LC 회로 의미

LC 회로에서, 순수한 인덕터 L은 AC 소스에 연결된 순수한 커패시터 C에 직렬로 연결된다. AC 전압은 v =v0sin wt.

여기서 유도 리액턴스 XL =2πFL 및 용량 성 리액턴스 XC는 1/2πfc입니다.

전류는 인덕터에서 전위를 90 °만큼 지연시키는 반면, 전류는 커패시터에서 전위를 90 °로 이끌어 내기 때문에, 유도 리액턴스 및 용량 성 리액턴스는 반대이다. 

이 회로에는 저항이 없지만 와이어, 인덕터 코일 및 커패시터 플레이트는 약간의 저항을 제공합니다. 그러나 이상적인 순수한 LC 회로가 r =0

의 저항을 가져야합니다.

따라서 전류는 회로에서 계속 둥글고 둥글게됩니다. 진동 진동 시계는 내부 부품이 전하를 배출 할 때까지 진동에서 생성 된 모든 에너지를 저장합니다. 

LC 회로의 위상 다이어그램

여기서 커패시터에서 전류는 900으로 전위를 이끌고, 인덕터에서는 전류가 900으로 전위를 지연시킵니다.

.

Phasor 다이어그램에서 인덕터의 잠재적 EL은 전류를 900으로 이끌고, 커패시터의 전위 EC는 전류를 900으로 지연시킵니다. 따라서 벡터는 잠재적 방향을 따릅니다.

예를 들어,

  1. i) ec> el 인 경우, 여기서 el =ixl 및 ec =ixc

 

E =EC - EL, 전압이 전류를 900으로 지연시키는 곳

  1. ii) el> ec, 여기서 el =ixl 및 ec =ixc

E =EL - EC, 여기서 전압이 전류를 900으로 지연시킵니다

따라서 집합 적으로 우리는 e의 가치를

로 쓸 수 있습니다.

         e =el ~ ec

            =ixl ~ ixc

임피던스 커패시턴스 XC 및 인덕턴스 XL의 집단 저항입니다. 여기서 커패시터와 인덕터가 제공하는 저항은 동일하지 않습니다. 커패시터는 에너지를 흡수하거나 저장하며 인덕터는이를 통과하는 전하에 반대하는 경향이 있습니다. 따라서 커패시터와 인덕터의 집단 저항 또는 임피던스는 xl ~ xc.

입니다.

이것은

에 의해 계산 된 회로의 임피던스의 간단한 공식으로 증명할 수 있습니다.

z =√ [r2 + (xl-xc) 2]

이상적인 LC 회로 r =0

에서

따라서 z =xl - xc

z의 값은 결코 음수가 될 수 없으므로 공식에 약간의 변경을 할 것입니다. 

Zlc =e/i =xl ~ xc =wl - 1/wc 또는 그 반대

따라서, ZLC =WL ~ 1/wc

lc 회로 예 를 해결했습니다

여기서는 300MH의 인덕터와 50 μF의 커패시터가 200V, 50Hz 공급에 따라 직렬로 연결됩니다. 현재의 값을 찾으십시오. 또한 인덕터 및 커패시터에서 전압 강하를 찾으십시오. 

바로 다이빙하자,

L =300 mh =0.3 시간, C =50 μf =50 x 10-6 f, v =200, f =50

xl =2πfl =2π50 x 0.3 =94.2 Ω

xc =1/ 2πfc =1/ 2π50 x 10-6 =63.66 Ω

xl> xc; 따라서 회로는 유도 적입니다. 

순 리액턴스는 94.2 -63.66 =30.54 Ω

입니다

r =0

z =xl - xc =30.54Ω

i =v/z =200/30.54 =6.55 a

i =6.55 a

인덕터의 전압 강하 =ixl =6.55 x 94.2 = 617v

커패시터의 전압 강하 =ixc =6.55 x 63.66 = 416.97V

결론

따라서 간단한 공식과 정의의 도움으로 LC 회로를 빠르게 해결할 수 있습니다. LC 회로의 임피던스는 전위로부터 전류의 총 지연을 결정하는 데 중요한 역할을합니다. 진동 주파수, 임피던스, LC 회로의 효율적인 기능을위한 전위의 크기와 같은 다양한 측면. 



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