RLC Empedans Hesaplama

Seri bir RLC devresinin empedansını bulun.

Nasıl hesaplanır?

Açısal frekansı ω = 2πf olan seri bir RLC devresinde bobinin reaktansı XL = ωL, kondansatörün reaktansı XC = 1 ÷ (ωC) olur. Empedans Z = √(R² + (XL − XC)²) bağıntısıyla bulunur. Araç ayrıca rezonans frekansını da verir: f0 = 1 ÷ (2π√(LC)); bu frekansta XL = XC olur ve empedans yalnızca R'ye düşer. R'yi ohm, L'yi henri, C'yi farad ve f'yi hertz olarak girin; yani 10 mH'lik bobin 0,01, 1 µF'lık kondansatör 0,000001 yazılır. C ve f sıfırdan büyük olmalıdır. Araç yalnızca Z'nin büyüklüğünü verir, faz açısını vermez.

Örnek hesaplama

R = 50 Ω, L = 0,01 H, C = 0,000001 F ve f = 1000 Hz alalım. Açısal frekans: ω = 2π × 1000 ≈ 6283,2. İndüktif reaktans: 6283,2 × 0,01 = 62,83 Ω. Kapasitif reaktans: 1 ÷ (6283,2 × 0,000001) = 159,15 Ω. Net reaktans: 62,83 − 159,15 = −96,32 Ω. Empedans: √(50² + 96,32²) = 108,53 Ω. Rezonans frekansı 1.591,55 Hz'dir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • L'yi milihenri veya C'yi mikrofarad olarak çevirmeden girmek. Alanlar henri ve farad alır; 1 µF değeri 0,000001 yazılmalıdır.
  • Frekansı kilohertz ya da açısal frekans ω olarak girmek. Alan sıradan hertz bekler.
  • R, XL ve XC'yi doğrudan toplamak. Reaktanslar dirençle 90° faz farkındadır ve ters işaretlidir, bu yüzden karekök formülüyle birleşir.
  • Seçtiğiniz frekansta empedansın en küçük olduğunu sanmak. En küçük değer rezonans frekansındadır ve R'ye eşittir.
  • Sonucu paralel RLC devresine uygulamak. Buradaki formüller yalnızca seri devre içindir.

Bu hesaplama hakkında

Seri bir RLC devresinde, alternatif akıma karşı toplam direnç — empedans — direnci reaktansla birleştirir: Z = √(R² + (X_L − X_C)²); burada endüktif reaktans X_L = 2πfL frekansla artar, kapasitif reaktans X_C = 1/(2πfC) ise frekansla azalır. Rezonans frekansında f₀ = 1/(2π√(LC)), iki reaktans tam olarak birbirini götürür, empedans en düşük değerine (yalnızca R'ye) iner ve akım en yüksek değerine ulaşır.

Elektrik ve elektronik mühendisleri bu hesaplamayı radyo alıcıları, bant geçiren filtreler ve osilatör devreleri tasarlarken ve bir devrenin çeşitli AC frekanslarındaki tepkisini öngörmek için kullanır. Direnci, endüktansı, kapasitansı ve çalışma frekansını girerek devrenin reaktanslarını, toplam empedansını ve rezonans frekansını bulun.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (0)

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar