什么是RL电路:工作及其用途

电阻器(R),电感器(L)和电容器(C)是基本无源线性电路元件。这些组件播放了一个关键作用,以四种不同的方式形成电路,如RL电路,LC电路& RLC电路。这些电路在模拟电子学中是必不可少的,因为它们表现出极高的性能。必威网址下载一般来说,两个电容器与其他基本部件相比,电感器更优选,因为可以很容易地完成这些基本组件。这些元素的尺寸小,对于大多数高的组件值。可以通过使用RL和RC电路来形成单极滤波器。当像电容器或电感一样的反应元件与负载串联连接时,使其能够说明过滤器是否是高通或低通。RL电路经常在RF放大器中使用,如DC电源,无论电感器(L)都用于提供DC偏置电流并阻挡RF到达电源。


什么是RL电路?

RL电路也称为RL滤波器,电阻器电感电路否则RL网络,并且它可以定义为可以通过电阻器和电感器的无源电路组件构建电路,通过电流源或电压源。由于在电路的完美形式存在电阻R,该电路将利用类似于RC /的能量/RLC电路

RL电路串联
RL电路串联

这并不像LC电路的完美形式,因为没有电阻,它将不使用任何能量。尽管如此,这只是一个完美的电路形式。实际上,即使是电感-电容电路也会因为没有电阻和连接线而消耗一些能量。
考虑以下RL电路,该电路包括使用电压电源的电阻器和电感器。让我们认为电路内的电流流量是I(放大器)和通过电阻器是IR和电感器是相应的。


因为像R和L这样的组件是串联的,那么在这两个组件和整个电路中的电流流是相同的,就像IR = IL = i。电阻和电感上的压降是VR和VI

申请基尔霍夫电压定律(即电压降的总和必须等于施加电压)到我们得到的这次电路,

一旦KVL(Kirchhoff电压法)应用于上述电路,那么我们就可以了

v = V.R.+ V.L.

功率因数

RL电路或电阻器电感电路是一种电路,可以用连接到电压或电流源的电阻器和电感器构建。一阶RL电路主要包括一个电阻和一个电感器以形成RL电路。这功率因数在该电路的情况下是低的,因为诸如三相感应电动机的电感负载。即使是灯,变压器,焊接装置也在低滞后电源因素处运行。

在RL系列电路中,由于电感效果,电流的流动通过角度'φ'在电压后滞后。所以这里,功率因数(PF)可以像滞后角度'φ'的余弦一样

功率因数=COSφ=电阻/阻抗= r / z

Cos ϕ = R/√R2+ X.L.2= r /√r2+(ω.L.2

上述等式可以与'r'划分

Cos ϕ = 1/√1+ (ω信用证r)2

事实上,当我们有ω L>>R时,这是一个小的功率因数,分母上的1就不重要了。

因此,Cos ϕ = R/ ω L

phasor图

RL系列电路的相位图如下所示:

串联电路相量图
串联电路相量图

下面的步骤一步一步地给出了绘制相量图的说明。

这里,电流(I)可以作为参考。

称为电阻= IR的电压降的VR可以通过电流(I)在阶段内绘制。

通过电感电抗,电压降为VL = IXL可以画在电流的前面,因为在电感电路中,电流滞后电压90度。
两个电压矢量和液滴是VR&VL,其等同于给定电压V.

所以,

在上面的三角形像OAB

V.R.=我R.和V.L.= ix.L.XL.= 2πfLRL

v =√(vR.2+ (VL.2

=√(I.R.2+(ix.L.2

=我√®2+ (XL.2

i = l = v / z

Z =√R2+ X.L.2

这里,'Z'是通过RL系列电路提供给AC流的整体电阻。所以称为R1电路的阻抗,它以欧姆(ω)测量。

相角

在RL系列电路中,电流的流动滞后,90°角称为相位角

φ= tan-1(xL./ r)

RL电路系列的阻抗

系列RL电路的阻抗反对电流,除了整个电路的电阻(R)和电感电抗(XL)效应的组合。欧姆内的阻抗'z'可以像下面的那样给出。

z =(r2+ XL2) 0.5

从下面图像中的直角三角形,相位角ϕ= tan-1(XL./ r)。

阻抗
阻抗

RL并联电路

当电阻器以及电感器彼此并联连接并通过电压源提供并联电路时,称为RL并联电路。电路的输入和输出电压为VIN和VOUT。一旦电阻和电感器并联连接,那么VIN等同于VOUT。然而,这些组件内的电流流不是相同的。

RL并联电路
RL并联电路

这种电路不能用作电压滤波器,因为这个电路的输入和输出电压是相等的。因此,该电路不常用于串联RL电路的评定。

phasor图

在并行RC电路中,可以通过矢量(PHASOR)图示出电压和电流之间的主要关系。

phasor图
phasor图
  • 参考矢量E &表示RL并联电路内的电压。
  • 随着整个电阻器的电流流动在其上的电压在阶段之外,在电压矢量上示出IR。
  • 'IL'滞后于电压90度角,并且可以布置在向下方向内,以通过90度角延伸电压矢量。
  • 在这里,像IR&IL一样添加的向量提供了一个结果,表示否则否则地线电流
  • 角度'θ'表示给定的线电流和电压之间的相位。
  • 并联RL电路相量图如下所示。

在平行电路的情况下,电路的每个分支内的电流流程独立于剩余分支内的电流执行。每个分支中的电流流程可以通过分支两端的电压来确定和电阻的电流的电阻,其形式包括在分支内部的抵抗或电阻的形式。

各支路的电流可以通过欧姆定律确定

一世R.= e / r

一世L.= e / xL.

阻性支路内的电流包括与给定电压相似的相位;然而,电感支路的电流滞后于给定电压90度角。因此,整个线路电流包括IR和IL,彼此相差90度。

两个部件中的电流流动可以形成右三角形的腿,整个电流是斜边。因此,使用以下等式来使用毕达哥拉斯定理来包括这些电流:

一世T.=√i.R.2+ I.L.2

在这些电路中,整个电流滞后电压的相位角在0和90度之间的任何位置。因此,可以通过是否存在额外的电感电流来确定角度大小。

如果有一个额外的感应电流,那么相位角' θ '将更接近90度。如果有一个额外的电阻电流,它将更接近于零度。所以,从上面的电路矢量图可以看出,相位角值可以由下式测量:

Θ = tan-1 (IL./一世R.

阻抗

并联RL电路的阻抗可以定义为朝向电流的整体电阻。它包括从电阻'R'分支提供的电阻以及可以通过电感分支提供电感抗电抗'XL'。

并联RL电路的阻抗可以像平行电阻电路一样计算。但是,由于R&XL是向量数量,因此它们应包括向量。因此,并联RL电路的阻抗方程包括单个电阻器和电感器,因此并联RL电路的阻抗公式是

z = rx.L./√r.2+ XL2

上式的分母为电阻与电感电阻的矢量和。因此,如果有一个支路是阻性支路和感性支路,它们必须等于整个并联支路的电阻,否则就等于并联支路的电抗。

一旦整个电流和施加电压众所周知,那么阻抗可以更简单地测量使用欧姆定律如下。

z = e / iT.

与任何分支的电阻相比,平行RL电路的阻抗始终低。由于这是原因,每个分支形成电流流动的单独通道,因此降低了朝向电流流动的整个电路阻力。

当分支具有最高量的电流,使其对相位角产生最大的影响。因此,这与串联RL电路反转。

在并联RL电路中,如果电感高于电阻,则电阻支路电流优于电感支路电流。因此,给定电压和整个电流之间的相位角可以更接近0度,因为它在本质上更敏感。

RL电路使用

电阻、电容和电感等基本元件被组合成不同的电路,如RC、RL和RLC电路。RL电路,RC和RLC的应用包括以下几个方面。

  • RF放大器
  • 必威体育怎么登录通信系统
  • 过滤电路
  • 处理信号
  • 振荡器电路
  • 电流或电压的放大
  • 可变曲调电路
  • 无线电波发射器
  • 谐振LC电路/ RLC电路
  • 这些电路用作RF放大器内的直流电源,因为电感器(L)用于提供DC偏置电流并阻挡RF以达到电源。

因此,这就是一切RL电路的概述,RL系列电路,RL并联电路,PHASOR图及其用途。这是一个问题,RL电路有哪些优势?

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