5.8
Eine quellenfreie RLC-Schaltung besteht aus einem Widerstand, einer Induktivität und einem Kondensator in Reihe ohne externe Energiequelle.
Dabei stimuliert die im Kondensator und Induktivität gespeicherte Anfangsenergie den Schaltkreis.
Diese Schaltung kann durch eine Differentialgleichung zweiter Ordnung dargestellt werden.
Der Widerstand leitet Energie ab, was eine exponentielle Lösung der Gleichung begünstigt.
Das Einsetzen dieser Lösung führt zu einer quadratischen Gleichung.
Die beiden Wurzeln dieser charakteristischen Gleichung ergeben die Eigenfrequenzen der Schaltung, die mit der natürlichen Reaktion der Schaltung verbunden sind.
Diese Wurzeln, ausgedrückt in Bezug auf den Dämpfungsfaktor und die Resonanzfrequenz, weisen auf zwei mögliche Lösungen hin.
Die natürliche Reaktion der RLC-Schaltung der Serie ist also eine lineare Kombination dieser beiden unterschiedlichen Lösungen.
Der Dämpfungsfaktor und die Resonanzfrequenz bestimmen das Verhalten der Schaltung.
Überschreitet der Dämpfungsfaktor die Resonanzfrequenz, wird das Ansprechverhalten mit deutlichen realen Wurzeln überdämpft.
Wenn der Dämpfungsfaktor gleich der Resonanzfrequenz ist, wird das Ansprechverhalten mit gleichen Wurzeln kritisch gedämpft.
Ist der Dämpfungsfaktor kleiner als die Resonanzfrequenz, ist das Ansprechverhalten mit komplexen Grundtönen unterdämpft.
Im Bereich der elektrischen Schaltkreise stellen quellenfreie RLC-Schaltkreise eine interessante Domäne dar. Diese Schaltkreise bestehen aus einer Rei…
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