RLC Circuit: Awọn ipilẹ, Awọn abuda, ati Awọn lilo
Pendahuluan
Sẹ́ẹ̀tì RLC jẹ́ irú sẹ́ẹ̀tì iná mànàmáná kan tí ó ní àwọn èròjà pàtàkì mẹ́ta: resistor (R), inductor (L), àti capacitor (C). A sábà máa ń lò ó nínú àwọn ohun èlò tí ó nílò ìṣàkóso ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́, bí àlẹ̀mọ́, oscillators, àti àwọn síítì títúnṣe nínú ẹ̀rọ rédíò àti tẹlifíṣọ̀n. Àpapọ̀ àwọn èròjà mẹ́ta wọ̀nyí ń ṣẹ̀dá onírúurú àwọn ohun ìní oníyípadà nínú ìdáhùn ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ àti àwọn ànímọ́ ti àwọn síítì AC. Àpilẹ̀kọ yìí yóò jíròrò àwọn ìpìlẹ̀, àwọn ànímọ́, àti àwọn ohun èlò pàtàkì ti àwọn síítì RLC.
Àwọn Ìpìlẹ̀ Ìrìn Àjò RLC
1. Alatako (R)
Resistor jẹ́ ẹ̀rọ itanna kan tí ó ń dín ìṣàn iná mànàmáná kù nínú àyíká kan. A ń wọn àwọn Resistor ní ohms (Ω). Iṣẹ́ pàtàkì ti resistor ni láti pèsè resistance sí ìṣàn iná mànàmáná, èyí tí ó ń yọrí sí ìdínkù nínú agbára àti foliteji láàrín àyíká náà.
2. Inductor (L)
Inductor jẹ́ èròjà kan tí ó ń tọ́jú agbára ní ìrísí pápá oofa. A ń wọn Inductor nínú Henrys (H). A sábà máa ń lo Inductor láti ṣàkóso current, àlẹ̀mọ́ àmì, àti láti tọ́jú agbára nínú àwọn ohun èlò yíyípadà. Àwọn Inductor máa ń lọ́ra ní ìdáhùn sí àwọn ìyípadà nínú current.
3. Kapasito (C)
Kapasito jẹ́ èròjà kan tí ó ń tọ́jú agbára ní ìrísí pápá iná mànàmáná. Ẹ̀yà ìwọ̀n fún kapasito ni farad (F). A sábà máa ń lo àwọn Kapasito láti tọ́jú àti láti tú agbára jáde nínú àwọn iyika, àti láti dí àwọn àmì DC nígbàtí àwọn àmì AC ń jẹ́ kí ó kọjá. Àwọn Kapasito le tọ́jú agbára iná mànàmáná fún ìgbà díẹ̀.
RLC Series àti Parallel Circuits
A le so awọn iyika RLC pọ ni jara tabi ni afiwe da lori awọn ibeere ohun elo.
RLC Series Circuit
Nínú ìṣètò RLC kan, a so resistor, inductor, àti capacitor pọ̀ ní ìṣètò. Nínú ìṣètò yìí, ìṣàn omi tí ń ṣàn lá gbogbo àwọn ẹ̀yà mẹ́ta náà jọra. A lè kọ ìṣètò ìyàtọ̀ fún ìṣètò RLC kan báyìí:
\[ V(t) = V_R(t) + V_L(t) + V_C(t) \]
Nibo:
– \( V_R(t) = I(t)R \) ni folti ti o kọja resistor naa,
– \( V_L(t) = L \frac{dI(t)}{dt} \) ni folti ti o kọja inductor naa,
– \( V_C(t) = \frac{1}{C} \int I(t) dt \) ni folti ti o kọja kapasito naa.
RLC Parallel Circuit
Nínú àyíká RLC onípele kan, àwọn resistor, inductor, àti capacitors ni a so pọ̀ ní ìpele kan náà. Nínú àyíká yìí, foliteji lórí ẹ̀yà kọ̀ọ̀kan jẹ́ kan náà, ṣùgbọ́n ìṣàn omi tí ń ṣàn láti inú ẹ̀yà kọ̀ọ̀kan yàtọ̀ síra. Ìgbékalẹ̀ fún ṣíṣàyẹ̀wò àyíká RLC onípele kan ni:
\[ I(t) = I_R(t) + I_L(t) + I_C(t) \]
Nibo:
– \( I_R(t) = \frac{V(t)}{R} \) ni ina ti o wa lati inu resistor naa,
– \( I_L(t) = \frac{1}{L} \int V(t) dt \) ni ina ti o wa ninu inductor,
– \( I_C(t) = C \frac{dV(t)}{dt} \) ni ina ti o wa ninu kapasito naa.
Àwọn ànímọ́ ti àwọn agbègbè RLC
Àwọn àyíká RLC ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ ànímọ́ pàtàkì tí ó ní ipa lórí iṣẹ́ wọn, títí bí ìró ohùn, ìdàrúdàpọ̀, àti ìfàmọ́ra dídára (Q-factor).
Àtúnṣe
Àtúnsọ jẹ́ ipò kan níbi tí ìdènà ìyípo kan dé ìwọ̀n tó kéré jùlọ (ìyípo ìtẹ̀lé) tàbí tó pọ̀jù (ìyípo onípele). Àtúnsọ náà máa ń wáyé nígbà tí ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ àmì AC tó ń wọlé bá kan náà pẹ̀lú ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ àdánidá ti yíyípo ti ìyípo. A lè ṣírò ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ (\( f_0 \)) ti ìyípo RLC gẹ́gẹ́ bí a ṣe ń tẹ̀síwájú:
\[ f_0 = \frac{1}{2 \pi \sqrt{LC}} \]
Ní ìgbóná ìró, ìrísí RLC series náà ń hùwà bí resistor mímọ́ pẹ̀lú impedance kékeré, nígbàtí ìrísí parallel náà ń hùwà bí resistor mímọ́ pẹ̀lú maximum impedance.
Ohun tí ó ń mú kí omi rọ̀ àti dídára (Q-factor)
Ipele dimping ninu Circuit RLC ni a pinnu nipasẹ ifosiwewe didara (Q-factor). Ipele Q-factor n wọn “didan” tabi “yiyan” ti resonance. Ipele Q-factor giga fihan dimping kekere ati yiyan giga. Ipele Q-factor ninu Circuit RLC lẹsẹsẹ ni a le ṣalaye bi:
\[ Q = \frac{1}{R} \sqrt{\frac{L}{C}} \]
Nibayi, fun Circuit RLC ti o jọra:
\[ Q = R \sqrt{\frac{C}{L}} \]
Awọn Ohun elo Circuit RLC
Àlẹmọ
Àwọn ìṣẹ́jú RLC ni a sábà máa ń lò nínú ṣíṣe àlẹ̀mọ́. Àwọn àlẹ̀mọ́ RLC lè jẹ́ low-pass, high-pass, band-pass, tàbí band-stop, ó sinmi lórí ìṣètò wọn. Àwọn àlẹ̀mọ́ wọ̀nyí ni a ń lò láti yan tàbí kọ àwọn ìgbà pàtó kan nínú àmì kan.
Olùscillator
A lo awọn iyika RLC ninu awọn apẹrẹ oscillator ti o n ṣe awọn ifihan agbara sinusoidal ni awọn igbohunsafẹfẹ resonant. Awọn oscillator wọnyi ni a lo ni gbogbogbo ninu awọn igbi redio, awọn ifihan agbara aago ninu awọn microprocessors, ati awọn ẹrọ ibaraẹnisọrọ miiran.
Tuning Circuit
Ọ̀kan lára àwọn ohun tí a sábà máa ń lò fún RLC Circuit ni ẹ̀rọ títúnṣe, èyí tí a máa ń lò láti yan ìgbóhùnsáfẹ́fẹ́ pàtó kan láti inú onírúurú àmì. Èyí ni a sábà máa ń lò nínú rédíò àti tẹlifíṣọ̀n láti yan ẹ̀rọ tí a fẹ́.
Sọ́ọ̀mù Ìyàsọ́tọ̀
Ìyàsọ́tọ̀ agbára tàbí àwọn iyika ìbáramu jẹ́ ohun mìíràn tí a lè lò fún àwọn iyika RLC. Iṣẹ́ pàtàkì ti àwọn iyika wọ̀nyí ni láti rí i dájú pé agbára tó pọ̀ jùlọ láti orísun kan ni a fi ránṣẹ́ sí ẹrù kan.
Ipari
Àwọn iyika RLC jẹ́ àwọn ohun pàtàkì nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ohun èlò ẹ̀rọ itanna, láti àwọn àlẹ̀mọ́ àti oscillators sí àwọn iyika títúnṣe àti àwọn iyika tí ń dín ìsopọ̀. Lílóye àwọn ìpìlẹ̀, àwọn ànímọ́, àti àwọn ohun èlò ti àwọn iyika RLC lè fúnni ní òye tó ṣeyebíye nípa ṣíṣe àgbékalẹ̀ àti ṣíṣe àtúnṣe onírúurú àwọn ẹ̀rọ itanna. Nípa lílo àwọn resistors, inductors, àti capacitors tó dára jùlọ, a lè ṣe onírúurú iṣẹ́, èyí tí yóò jẹ́ kí onírúurú ẹ̀rọ itanna ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí a ṣe fẹ́.
