خوب،میدانیم که سلف ها انرژی الکتریکی را به صورت جریان در خود ذخیره میکنند.و برای همین دلیل،با تغییرات جریان در مدار مخالفت میکنند،و با القا کردن ولتاژ،از تغییرات جریان جلوگیری میکنند.اگر یک سلف را با یک مقاومت به کار ببریم،یک فیلتر تشکیل میشود،که با توجه به میزان اندوکتانس سلف،در برابر فرکانس خاص،مقاومت میکند.یک سلف و مقاومت اگر با هم سری شوند فیلتری پایین گذر و اگر موازی شوند فیلتری بالا گذر را تشکیل میدهند.برسی مدار ها،در حالت AC است.
1-مدار RL سری:یک مقاومت و یک سلف با یکدیگر سری میشوند،و یک فیلتر پایین گذری تشکیل میشود.اولین فرمول در رابطه با این مدار،مقدار ولتاژ است.جمع ولتاژ دوسر سلف با دو سر خازن باید برابر با ولتاژ منبع شود.
VE=VL+VR
امپدانس مدار RL سری،بستگی به فرکانسی که از مدار عبور میکند و مقدار اندوکتانس سلف دارد.هرچه اندوکتانس سلف بالا تر،مقاومتش بیش تر:
XL=2πFL
و برای امپدانس کل مدار داریم:
Z=√R2+XL2
درواقع مقدار مقاومت و مقاومت سلف،با امپدانس رابطه ی مثلث قائم الزاویه ای دارند.در این مدار،اگر مقدار مقاومت یکی از دیگری بسیار بیش تر بود(حداقل بیش تر از 10 برابر)،مثلا اگر مقاومت برابر با 10 اهم بود و مقاومت سلف 3000 اهم،میتوان از مقاومت کوچکتر صرف نظر کرد و امپدانس را همان 3000 در نظر گرفت.
توان ها در این مدار رابطه ی مثلثاتی دارند،همانند امپدانس.
PS=V*I
PE=V*I*COSΦ
PD=V*I*SINΦ
رابطه ی مثلث قائم الزاویه ای توان ها:
PS=√PE2+PD2
اما کسینوس فی در این مدار برابر با ضریب قدرت،سینوس فی برابر با ضریب قدرت غیر مواثر و تانژانت فی برابر با ضریب کیفیت مدار است.
cosΦ=R/Z
sinΦ=XL/Z
Q=tanφ=XL/R
Φ=tan-1XL/R
2-مدار RL موازی:
اگر یک مقاومت و یک سلف را با یکدیگر موازی کنیم،مدار تشکیل شده میتواند یک فیلتر بالاگذر باشد.در این مدار امپدانس کمی با حالت سری متفاوت است.در این مدار،ولتاژ های دو سر المان ها با یکدیگر برابر بوده ولی جریان بین آنها تقسیم شده و جریان کل برابر با جمع جریان ها است.
I=IR+IL
برای امپدانس این مدار،دو فرمول داریم::
1/Z2=1/R2+1/XL2
Z=(R.XL)/(√R2+XL2)
در این مدار،اگر امپدانس یکی از المان ها بسیار بیش تر از دیگری باشد(حداقل بیش از 10 برابر)،مثلا امپدانس سلف برابر با 1000 و مقدار مقاومت برابر با 10 اهم باشد،میتوان از حساب کردن سلف(یا انکه مقاومتش بیش تر است) صرف نظر کرد،و امپدانس را همان 10 در نظر گرفت.اختلاق فاز،ضریب های مثلثاتی این مدار به صورت زیر است:
Q=tanφ=R/XL
COSφ=Z/R
SINφ=Z/XL
φ=tan-1R/XL
در این مدار،توان های اکتیو،راکتیو،و ظاهری روابط زیر را دارند:
PS=VE*IE
PE=VE*IR=V*I*cosφ=IR2*R
PD=VE*IL =VE*IE*sinφ=XL*IL2
همچنین در این مدار رابطه ی مثلثاتی توان ها به صورت زیر است:
PS=√PE2+PD2
نکته:منظور از peتوان اکتیو،pdتوان راکتیو،کسینوس فی ضریب قدرت،Qضریب کیفیت است.
مداراتRLCقسمت دوم
