Transcript มุมเฟสของวงจร RLC อนุกรม

หน่ วยที่ 5.
วงจร RLC อนุกรม
วงจร RLC ขนาน
วงจร RLC ผสม
วงจร RL อนุกรม
• เมื่อนำ R และ L มำต่ออนุกรม และต่อเข้ำกับแหล่งจ่ำยแรงดันไฟฟ้ ำดัง
ในรู ป 5-1 จะเห็นได้วำ่ มีกระแสไฟฟ้ ำไหลในวงจร และเกิดแรงดันตก
คร่ อม R และ L คือค่ำ VR และ VL
รู ปคลืน่ แรงดันไฟฟ้ าและกระแสไฟฟ้ าในวงจร RL อนุกรม
• โดยกระแสไฟฟ้ ำในวงจรจะไหลอินเฟสกับแรงดันไฟฟ้ ำ VR แต่จะล้ำ
หลังแรงดัน VL ไปเป็ นมุม 90 องศำ
Vt
VL
Vt
VL
VR
IT
IT
รู ปคลื่นแรงดันไฟฟ้ ำและกระแสไฟฟ้ ำใน
วงจร RL อนุกรม
รู ปเฟสเซอร์ไดอะแกรม แรงดันไฟฟ้ ำและ
กระแสไฟฟ้ ำในวงจร RL อนุกรม
VR
เฟสเซอร์ ไดอะแกรมของวงจร RL อนุกรม
• จะเห็นได ว ำ เฟสเซอร ของ
แรงดัน VR กับเฟสเซอร ของกระแส I
จะอินเฟสกัน และมีทิศทำงชี้ไปทำงขวำ
(0°) และเฟสเซอร ของแรงดัน VL จะชี้
ไปในแกนตั้ง(90°) เพรำะนำหน
ำแรงดัน VR และกระแส I ไปเป นมุม
90° ส วนเฟสเซอร ของแรงดัน VT
ได มำจำกเฟสเซอร ของแรงดัน VL
บวกกับเฟสเซอร ของแรงดัน VR ซึ่ งจะ
ได ควำมสัมพันธ เฟสเซอร ของ
แรงดันทั้งสำมดังนี้คือ
อิมพีแดนซ ของวงจร RL อนุกรม
• กำรหำค ำอิมพีแดนซ ของวงจร RL อนุกรม สำมำรถหำได จำกสมกำรควำม
สัมพันธ ของแรงดันในสมกำรที่ (5-1) เมื่อนำกฎของโอห มมำใช จะได้
ดังต่อไปนี้
ที่มาของอิมพีแดนซ ไดอะแกรม
มุมเฟสในวงจร RL อนุกรม
• จำกเฟสเซอร ไดอะแกรมในรู ปที่ (ก) และจำกอิมพีแดนซ
ไดอะแกรมในรู ปที่ (ค) จะได
• จำกเฟสเซอร ไดอะแกรมในรู ปที่ 24-2 (ก) และจำกอิมพีแดนซ
ไดอะแกรมในรู ปที่ 24-2 (ค) จะได
แบบฝ กหัดหลังการเรียนการสอนเพิม่ เติม หน วยที่ 5 สอนครั้งที่ 1เรื่อง วงจร RL อนุกรม
1
วงจร RC อนุกรม
• เมื่อนำ R และ C มำต อแบบอนุกรม และต อเข ำกับแหล งกำเนิ ด
แรงดันไฟฟ ำ E ดังแสดงในรู ปที่5.4 (ก) จะเห็นว ำ จะทำให เกิดกระแส I
ไหลในวงจร และกระแส I ดังกล ำวนี้ จะเป นตั วท ำให เกิดแรงดันตกคร
อมที่ R และ C คือ VR (IR) และ VC (IXC) ตำมลำดับ โดยกระแส I ที่ไหลใน
วงจรจะอินเฟสกับแรงดัน VR และจะนำหน ำแรงดัน VC ไปเป นมุม 90°
ไดอะแกรมของรูปคลืน่ ของวงจร RC อนุกรม
• ไดอะแกรมของรู ปคลื่นของวงจร RC อนุกรม ดังในรู ปที่ 5.4 (ข) จะเห็นว ำ
รู ปคลื่นของกระแสI จะอินเฟสกับรู ปคลื่นของแรงดัน VR และจะน ำหน ำ
รู ปคลื่นของแรงดัน VC ไปเป นมุม 90° หรื อ π/2rad นัน่ คือ แรงดัน VC จะล
ำหลังกระแส I อยู เป นมุม 90° และจะล ำหลังแรงดัน VR อยู เป นมุม
90°เช นเดียวกัน ส วนรู ปคลื่ นของแรงดัน VT ได มำจำกค ำทุกๆ ขณะ
เวลำของรู ปคลื่นของแรงดัน VR กับ VCรวมกัน
เฟสเซอร ไดอะแกรมของวงจร RL อนุกรม
• เฟสเซอร ไดอะแกรมดังในรู ปที่ (ค) จะเห็นว ำ เฟสเซอร ของแรงดัน VR จะ
อินเฟสกับกระแส I และมีทิศทำงชี้ไปทำงขวำ (0°) และเฟสเซอร ของแรงดัน
VC จะชี้ลงเป นมุม -90° ส วนเฟสเซอร ของแรงดัน VT ได มำจำกผลรวม
ทำงเฟสเซอร ระหว ำงแรงดัน VR กับ VC ซึ่ งจะได ส วนสัมพันธ ของ
เฟสเซอร ของแรงดันทั้งสำมดังนี้ คือ
อิมพีแดนซ ของวงจร RC อนุกรม
• กำรหำค ำอิมพิแดนซ RC อนุกรม สวำมำรถหำได จำกสมกำรควำม
สัมพันธ ของแรงดัน [สมกำรที่(5-11)] เมื่อนำกฎของโอมห มำใช้ ซึ่ งจะหำได
ดังนี้คือ
มุมเฟสของวงจร RL อนุกรม
• จำกเฟสเซอร และอิมพีแดนซ ไดอะแกรมที่รูปที่ 5.5 (ก) และ (ค) จะ
ได้
ดังนั้นจะได เพำเวอร แฟคเตอร ของวงจร RC อนุกรมเท ำกับ cos ∅ หรื อเท
ำกับ R/Z หรื อเท ำกับVR/VT
แบบฝ กหัดหลังการเรียนการสอนเพิม่ เติม หน วยที่ 5 สอนครั้งที่ 2เรื่อง วงจร RC อนุกรม
วงจร RLC อนุกรม
• เมื่ อนำ R, L และ C มำต อกันแบบอนุ กรม และต อเข ำกับแหล
งกำเนิดแรงดันไฟฟ ำ E ดังในรู ปที่ (ก) จะเห็นว ำ จะทำให เกิด
กระแส I ไหลในวงจร และกระแส I ดังกล ำวนี้ จะเป นตัวทำให
เกิดแรงดันตกคร อมขึ้นที่ R, L และ C คือ VR(IR), VL(IXL) และ
VC(IXC) ตำมลำดับ
เห็นถึงเฟสเซอร ไดอะแกรมของวงจร RLC อนุกรม
เนื่องจำกเฟสเซอร ของแรงดัน VL กับ VC ทิศทำงตรงกันข ำม ดังนั้นกำร
หำค ำแรงดันตกคร อมที่L และ C รวมกันคือแรงดัน VX [ในรู ปที่ 5.6 (ก)] จึง
สำมำรถหำได โดยกำรนำ VL กับ VC มำรวมกันทำงเฟสเซอร ได โดยตรง
ซึ่ งจะเขียนเป นสมกำรได ดังนี้คือ
เมื่อแรงดัน VL มากกว า VC [VL>VC]
และกำรหำค ำแรงดันตกคร อมทั้งหมดของวงจรคือ VT
สำมำรถหำได โดยกำรนำค ำแรงดัน VL, VCและ VR มำ
รวมกันทำงเฟสเซอร ซึ่งจะทำให ได VT นำหน
ำกระแส I ที่ไหลในวงจรไปเป นมุม ∅ ในกรณี น้ ีมุม ∅
หมำยถึงมุมเฟสของวงจร
เมื่อแรงดัน VC มากกว า VL [VC>VL]
และกำรหำค ำแรงดันตกคร อมทั้งหมดของวงจรคือ VT สำมำรถหำ
ได ในลักษณะทำนองเดียวกันกับเมื่อวงจรมีค ำแรงดัน VL มำกกว
ำ VC นัน่ คือ VT มีค ำเท ำกับ VL, VC และ VR รวมกันทำงเฟส
เซอร ซึ่งทำให VT ทีได ล ำหลังกระแส I ที่ไหลในวงจรอยู
เป นมุม ∅ ในกรณี น้ ีมุม ∅ หมำยถึงมุมเฟสของวงจร
อิมพีแดนซ ของวงจร RLC อนุกรม
• กำรหำค ำอิมพีแดนซ ของวงจร RLC อนุกรม สำมำรถได จำกสมกำรควำมสัมพันธ
ของแรงดันในกรณี ที่ VL มีค ามากกว า VC ซึ่งจะหำได ดังนี้คือ
อิมพีแดนซ ของวงจร RLC อนุกรม
• กำรหำค ำอิมพีแดนซ ของวงจร RLC อนุกรม สำมำรถได จำกสมกำรควำมสัมพันธ
ของแรงดันในกรณี ที่ VC มีค ามากกว า VL ซึ่งจะหำได ดังนี้คือ
มุมเฟสของวงจร RLC อนุกรม
• กำรหำค่ำมุมเฟส ของวงจร RLC อนุกรม ในกรณี ที่ VL มีค ามากกว า VC หรื อ VCมีค ามากกว
า VL
สำมำรถหำได้จำกสูตรดังต่อไปนี้
แบบฝ กหัดหลังการเรียนการสอนเพิม่ เติม หน วยที่ 5 สอนครั้งที่ 3เรื่อง วงจร RLC อนุกรม