Fyzika 007 - Složený obvod střídavého proudu

ELEKTŘINA A MAGNETISMUS

STŘÍDAVÝ PROUD

Složený obvod střídavého proudu

Takový obvod střídavého proudu, v kterém jsou zapojeny minimálně dva různé prvky (součástky).

Vlastnosti těchto obvodů se určují graficky nebo výpočtem.

SÉRIOVÝ OBVOD RLC

speciální obvod střídavého proudu, který obsahuje rezistor (R), cívku (L) a kondenzátor (C), které jsou zapojeny za sebou (v sérii)

Schématický obrázek:

Vlastnosti vyplývající ze způsobu zapojení:

všemi prvky prochází stejný proud
napětí na jednotlivých prvcích se liší svou velikostí i vzájemnou fází (viz. jednoduché obvody střídavého proudu)

Znázornění jednotlivých napětí na jednotlivých součástkách pomocí fázorového diagramu

UR, UL, UC ... amplitudy napětí na prvcích obvodu

UR = ImR, UL = ImωL, UC = Im/ωC

pro amplitudu výsledného napětí platí:

Um2 = UR2 + (UL - UC)2

(viz Pythagorova věta)

Po dosazení:

Z ... IMPEDANCE

parametr charakterizující seriový obvod RLC jako celek

jednotka: ohm

(vyjadřuje zdánlivý odpor celého obvodu)

Další důležité pojmy a vlastnosti:

A

FÁZOVÝ ROZDÍL NAPĚTÍ A PROUDU V OBVODU

(viz fázorový diagram)

B

REAKTANCE (X)

= veličina charakterizující vlastnost té části obvodu střídavého proudu, v níž se elektromagnetická energie nemění v teplo, ale jen v energii elektrického a magnetického pole

X = XL - XC

potom můžeme psát

C

REZONANCE střídavého proudu

= podmínka, za které proud v obvodu dosahuje největší hodnoty

(nebo-li Z je nejmenší)

tato podmínka nastane právě tehdy, když

XL - XC = 0, XL = XC

podmínka pro rezonanční frekvenci f0

VYSVĚTLUJÍCÍ ÚLOHY

Řešená úloha, vhodné přepsat do svých poznámek a pochopit postup řešení (zdroj Webová sbírka řešených příkladů)
Sériový RLC obvod (Sbírka řešených úloh KDF MFF UK)