Els circuits amb elements L i C tenen característiques especials a causa de les seves característiques de freqüència (com la freqüència Vs, el corrent, la tensió i la impedància), que poden tenir valors mínims o màxims significatius a freqüències específiques. Les aplicacions d'aquests circuits inclouen principalment transmissors, receptors de ràdio i receptors de televisió. Considereu un circuit LC en què els condensadors i inductors estan connectats en sèrie a la font d'alimentació, i la connexió del circuit té una característica única de ressonància a una freqüència precisa anomenada freqüència de ressonància. Aquest article tracta què és un circuit LC i el funcionament harmònic de circuits LC en sèrie i paral·lel simples.
Què és un circuit LC?
El circuit LC, també conegut com a circuit d'emmagatzematge d'energia, circuit de sintonització o circuit ressonant, és un circuit format per un inductor incrustat en un condensador representat per la lletra "C" i connectat per la lletra "L". Aquests circuits s'utilitzen per generar senyals de freqüències específiques o rebre senyals de senyals compostos de freqüències específiques. El circuit LC és un component electrònic bàsic en diversos dispositius electrònics, especialment en dispositius sense fil com sintonitzadors, filtres, mescladors i oscil·ladors. La funció principal del circuit LC sol ser oscil·lar amb un amortiment mínim.
Ressonància del circuit de la sèrie LC
En asèrie ressonantLa configuració del circuit LC, el condensador "C" i l'inductor "L" estan connectats en sèrie, tal com es mostra al circuit següent. La suma de les tensions a través del condensador i l'inductor és la suma de les tensions totals als terminals del circuit obert. El corrent al circuit LC+terminal Ve és igual al corrent que passa per l'inductor (L) i el condensador (C) v=v L+v C, i=i L{=i C
Quan l'amplitud de la reactància induïda "XL" augmenta, la freqüència també augmenta. De la mateixa manera, quan el valor de la reactància del condensador "XC" disminueix, la freqüència també disminueix.
Ressonància del circuit de la sèrie LC
A una freqüència específica, dues reactàncies XL i XC tenen la mateixa magnitud però signes oposats, per tant, aquesta freqüència s'anomena freqüència de ressonància, representada per un circuit LC.
Per tant, en ressonància
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
Això s'anomena freqüència angular de ressonància del circuit. Converteix freqüència angular en freqüència utilitzant la fórmula següent
f0 =ω0/2π√LC
En asèrie ressonantConfiguració del circuit LC, les dues ressonàncies XC i XL es cancel·len mútuament. En components pràctics més que ideals, el flux de corrent sol ser oposat a la resistència del bobinat de la bobina. Per tant, el corrent subministrat al circuit és màxim durant la ressonància.
La definició d'un circuit receptor és que quan In Lt f i f0 són màxims, la impedància del circuit és mínima.
Per f
Per f
Ressonància del circuit LC paral·lel
En una configuració de circuit LC paral·lel, el condensador "C" i l'inductor "L" estan connectats en paral·lel, tal com es mostra a la figura següent. La suma de les tensions a través del condensador i l'inductor és la suma de les tensions totals als terminals del circuit obert. El corrent al circuit LC + terminal Ve és igual al corrent que passa per l'inductor (L) i el condensador (C)
v = v L = v C
I=IL +IC
Sigui la resistència interna de la bobina "R". Quan es produeixen dues ressonàncies XC i XL, els corrents de branca reactiva són iguals i oposats, de manera que s'anul·len mútuament per proporcionar el corrent mínim al cable de la clau. Quan el corrent total es minimitza en aquest estat, la impedància total es maximitza i la freqüència de ressonància ve donada per l'equació següent
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
Tingueu en compte que durant la ressonància, el corrent de qualsevol branca reactiva no és el mínim. Però el corrent de cada branca reactiva es dóna per separat separant la tensió reactiva "V" de la tensió reactiva "Z".
Ressonància del circuit LC paral·lel
Per tant, segons la llei d'Ohm, I=V/Z
El circuit supresor es pot definir com: quan el corrent de línia és al seu mínim i la impedància total és al seu màxim a f0, el circuit és inductiu per sota de f0 i capacitiu per sobre de f0.