Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.6: Резюме

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    33714

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Послідовне з'єднання - це будь-яке з'єднання, при якому струм через один компонент повинен бути ідентичним струму, що протікає через будь-який інший компонент в цьому з'єднанні. Це залишається вірним для ланцюгів змінного струму, в яких використовуються резистори, конденсатори та індуктори. Еквівалентний імпеданс набору резисторів, індукторів і конденсаторів, розміщених послідовно, є векторною сумою їх значень опору і реактивного опору. Індуктивний і ємнісний реактивний опір мають протилежні ознаки і частково скасовують один одного. Хоча опір залишається постійним по частоті, реактивний опір не має. Ємнісний реактивний опір зменшується з частотою, а індуктивний реактивний опір збільшується. Тому точне значення імпедансу буде змінюватися в залежності від частоти. Якщо кут імпедансу позитивний, схема вважається індуктивною. Якщо кут імпедансу негативний, ланцюг, як кажуть, є ємнісним.

    Після того, як значення індуктивності та ємності були перетворені у відповідні реактивні опори на цікавій частоті, закон Ома може бути використаний для пошуку напруги на будь-якому компоненті. Напруга буде дорівнювати добутку опору або реактивного опору і струму, що протікає через нього. Це векторні обчислення. Струм через резистор буде перебувати в фазі з напругою на ньому. На відміну від цього, напруга індуктора призведе струм і напруга резистора на 90 градусів. Також напруга конденсатора буде відставати струм і напруга резистора на 90 градусів. З цих спостережень видно, що напруги індуктора та конденсатора в послідовному з'єднанні повинні бути 180 градусів поза фазою.

    Закон напруги Кірхгофа (KVL) стверджує, що сума напруги зростає навколо будь-якого послідовного циклу повинна дорівнювати сумі падінь напруги навколо цього контуру. Це залишається вірним для аналізу змінного струму, однак обов'язково виконується векторне підсумовування, а не просто просте підсумовування величин. Якщо фазові кути ігноруються, можна, щоб величини напруги сумувалися значно більше, ніж напруга джерела. Правило дільника напруги (VDR) залишається вірним для аналізу змінного струму, але знову ж таки, це векторний розрахунок. Таким чином, рендеринг з використанням лише величин не дасть правильного результату. Наприклад, дільник між резистором і індуктивним реактивним опором рівного значення не дасть вихідної напруги розщеплення навпіл по кожному компоненту.

    Для найвищої точності не слід ігнорувати опір котушки або\(R_{coil}\) котушки індуктивності. Він розглядається як малий опір послідовно з і інтегральний до індуктора. Опір котушки обчислюється з коефіцієнта індуктора\(Q\) або якості. \(Q\)визначається як відношення\(X_L\) до\(R_{coil}\).

    Переглянути питання

    1. Як обчислюється еквівалентний імпеданс для низки послідовно з'єднаних резисторів, конденсаторів та індукторів?

    2. Чи буде імпеданс ланцюга RLC однаковим на всіх частотах? Чому б і ні?

    3. Як поєднуються послідовно підключені джерела змінної напруги?

    4. Чи змінюється закон напруги Кірхгофа для аналізу ланцюга змінного струму?

    5. Чи можна величини напруги ланцюга змінного струму RLC підсумувати більше, ніж напруга джерела? Чому б і ні?

    6. Як виглядає графік імпедансу фазорів для послідовної мережі, пов'язаний з її графіком фазорної напруги?