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RC/RL/LC 电路

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电阻 'R'、 'L',电感和电容 'C' 是基本电路元件,每个都有不同的特性,是所有现代电气设备的基础。

电阻是电气组件,消散能量,通常以热的形式。相比之下,电容器将能量存储在电场作用下,和一个电感器在磁场中储存能量。

当电阻、 电容和电感器连接在一起时,电路显示的时间和频率依赖性反应用于交流信号处理、 收音机、 电过滤器和许多其他应用程序。

此视频将说明一个电阻电容和电阻电感电路行为并显示振荡在电感电容电路中电阻的能量损失很小。

让我们学习电流和电压在电路中的电阻、 电感器和电容器的行为。

首先,让我们来谈谈电路用的电容器,称为 RC 电路串联的电阻。当开关闭合时,电压源的输出被应用跨组件和电流开始流动。作为,电容是最初不带电,它具有零电压两端。因此,所有的电压源的输出出现在电阻和当前正处在其最大值。

如果我们看看情节的电压和电流与时间,最初 VR 等于源电压通过 'VC' 电容的电压为零,当前正处在其最大。当前收费电容器,随着 'VC'。作为回应,VR 降低,因此当前也落下,根据欧姆定律。最终的电阻电压是零和电流流量中止。

一个类似的分析是电阻的可能的包含与电感串联 RL 电路。在开关闭合的瞬间,突然电荷的流动产生磁场的感应器,并且其电压 'VL' 等于源的电压。因此,初始 VR 是零,因此初始电流也是零。

现在,若要监视的更改,让我们看看电压,像之前的当前图表。随着时间推移作为电感电压减小,通过电阻增加,因此当前的电压也会增加。最终,电感电压为零,所有的电压源输出是横跨电阻,并且当前正处在其最大值。

在 RC 和 RL 电路中的电流和电压瞬变的衰变是由能量耗散电阻引起的。相比之下,LC 电路,具有连接到电感电容,理想的情况是没有阻力或能量损失和展品非常不同的行为。

如果在此电路中的电容充电到电压 V,然后连接到电感存储在电容器中的电能是转移到感应器和转换为磁场能量。感应器然后将它的能量传输回电容然后过程反转与相反的方向流动的电流,无限期地重复此过程,每个组件的电压随时间正弦振荡。

像这一个 RLC 电路中电阻添加 LC 电路。在此配置中振荡抑制因为电阻消散能量在每个周期。最终的振荡停止时的电压和电流衰减到零。

现在,我们已经解释过了 RC、 RL 和 LC 电路的基本知识,让我们看看他们的行为在实验室里。

获得一台示波器,一个小灯泡电阻为几欧姆,一个开关和一个直流电压供应或 1.5 伏电池。装配这种电路并离开开关打开。

选择 1 伏特每司示波器的垂直刻度和到每司 1 秒的时间尺度。后来它可能需要调整这些设置在各测试信号的最佳查看效果。

关闭开关,适用于灯泡的功率。

因为灯泡就像一个电阻,通过它的电流与电压成正比。正如示波器痕迹显示,灯泡照亮那瞬间当开关关闭并变暗瞬间开关打开时。

如图所示 1 法拉电容与灯泡串联组装电路。示波器测量电压,该电阻上的注意。直到开始测试开开关。

关闭开关,观察灯泡和示波器跟踪。因为电容传递电流电压变化突然,当开关关闭时,灯泡发光变暗之前简要地。随着时间的推移,通过电路衰变由于灯泡电阻和电容电流。

打开开关通过和修改电路连接平行与第二的灯泡。

再次关闭开关。看灯泡和示波器跟踪。两个平行灯泡比单个灯泡快速打开和关闭更多。这是因为两个灯泡并联电阻小于单个灯泡的电阻。由此产生的电路有一短滴电流和更快的响应。

装配与 1 毫亨利与灯泡串联电感电路了。直到开始测试开开关。

关闭开关,观察灯泡和示波器跟踪。发光的灯泡占用较少的时间来打开因为电感进行时电压突然变化,当开关闭合,使作为电流很小。

随着时间的推移,电感电流-,通过灯泡方法稳态水平。打开开关和连接平行与第二的灯泡。

再次关闭开关。看灯泡和示波器跟踪。两个平行灯泡比单个灯泡慢慢地打开和关闭更多。这是因为两个灯泡并联电阻小于单个灯泡的电阻。

组装与 10 微法拉电容,该电路和 8 毫亨利电感,以及通过电容器连接示波器。接近开关 1 充电电容,使开关 2 保持打开状态,直到测试开始。

打开开关 1 断开电路与电压源。关闭交换机 2 和观察示波器。电感电压振荡,可能会显示一些阻尼引起小电阻的电路中的电线。振荡周期大约毫秒,这是符合基于电容和电阻值的预期时间。

电阻、 电容和电感是简单的组件,但 RC、 RL 和使用它们的 LC 电路具有复杂的行为,使许多应用程序在电子信号处理、 计时电路和筛选器。

在此示例中,研究人员植入小鼠的皮下无线电发射机,以便研究血压,因为他们的移动自由。无线电接收机通常使用电感电容电路从宽带的截获的射频或射频能量选择特定的频率。正确的频率进行放大和进一步处理额外电子在接收机中的所需的信息。

脑电描记测量大脑中的电活动。在很宽的频率范围内,电极置于头皮接毫伏级信号。RC、 RL 和 LC 电路是减少电气干扰和艺术品,从而帮助在有意义的数据采集中的筛选器的一部分。

你刚看了朱庇特的简介应用电阻、 电容和电感的电路时间依赖的行为。现在,您应了解基本的 RC、 RL 和 LC 电路,和这些电路与彼此的不同。谢谢观赏 !

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