Калькулятор RLC-цепи

RLC-цепь объединяет резистор, катушку индуктивности и конденсатор в сети переменного тока. Каждый компонент по-разному реагирует на изменение частоты. Резистор рассеивает электрическую энергию в виде тепла, а его сопротивление в идеальной модели не зависит от частоты. Индуктивное сопротивление растёт по формуле XL = 2πfL, а ёмкостное уменьшается по формуле XC = 1 / (2πfC). Их соотношение определяет импеданс, фазовую связь и частотную характеристику цепи. В последовательной цепи через все компоненты течёт одинаковый ток. Суммарное реактивное сопротивление равно XL минус XC, а модуль импеданса — квадратному корню из суммы квадрата R и квадрата суммарного реактивного сопротивления. Положительный фазовый угол означает индуктивный характер: ток отстаёт от напряжения. Отрицательный угол означает ёмкостный характер: ток опережает напряжение. Коэффициент мощности равен косинусу этого угла и приближается к единице, когда ток и напряжение совпадают по фазе. В параллельной цепи на всех ветвях одинаковое напряжение. Поэтому активные и реактивные проводимости сначала суммируются в полную проводимость, а затем берётся обратная величина для получения импеданса. Калькулятор предполагает идеальные компоненты в трёх параллельных ветвях. Реальные катушки имеют сопротивление обмотки, а конденсаторы — эквивалентное последовательное сопротивление; оба параметра могут меняться с температурой и частотой, поэтому лабораторные измерения могут отличаться от идеального результата. Резонанс возникает при взаимной компенсации индуктивного и ёмкостного эффектов. Идеальная резонансная частота равна 1 / (2π, умноженное на квадратный корень из LC) и не зависит от сопротивления. При последовательном резонансе импеданс минимален, а ток максимален. При параллельном резонансе идеальные токи ветвей компенсируются, а общий импеданс максимален. Резонанс лежит в основе радионастройки, фильтров, генераторов, согласующих цепей и частотно-избирательных датчиков. Сравнивайте результаты в согласованных единицах. Инструмент принимает индуктивность в миллигенри и ёмкость в микрофарадах, затем переводит их в единицы СИ. Частота вводится в герцах, сопротивление — в омах. Результаты подходят для учебных работ, предварительного проектирования и проверки ручных расчётов. Для ответственной или высокочастотной аппаратуры включайте в итоговый инженерный анализ допуски компонентов, паразитные эффекты, допустимые напряжения и токи и измеренную частотную характеристику.