RLC obvod (střídavý zdroj napětí)
Elektřina ⇒ Střídavý proud ⇒ Složený obvod střídavého proudu
Teorie:
Obvod střídavého proudu s více prvky s různými parametry nazýváme složený obvod střídavého proudu. Obvod s rezistancí,
induktancí a kapacitancí nazýváme RLC obvodem (na obrázku obvod v sérii, stejně tak i v apletu).
http://fo.cuni.cz/texty/stpr1.pdf
V sériovém zapojení prochází prvky obvodu stejný proud, ale napětí na jednotlivých prvcích se liší velikostí
i vzájemnou fází. Zatímco napětí UR má stejnou fázi jako proud, napětí UL proud předbíhá
a napětí UC se za proudem zpožďuje. Z fázorového diagramu napravo v obrázku se dá odvodit vztah pro výpočet
výsledného napětí
^{2}}{\ }={\ }I\sqrt{R^2+(\omega L-\frac{1}{\omega C})^{2})
Obvod jako celek charakterizuje jediný parametr, který se nazývá impedance Z. Analogicky s Ohmovým zákonem pro impedanci plyne
^{2})
Z fázorového diagramu se také určí fázový rozdíl napětí a proudu v obvodu
 }{IR}{\ }={\ }\frac{\omega L - \frac{1}{\omega C}}{R})
Ovládání apletu:
Tento aplet ukazuje fyzikální vlastnosti RLC obvodu řízeného harmonickým zdrojem napětí,
kde jednotlivé prvky jsou zapojeny do série.
Po stlačení tlačítka Start se objeví vyskakovací okno.
Popis vyskakovacího okna:
V okně je sériový obvod složený ze zdroje střídavého napětí, rezistoru, cívky a kondenzátoru. Tyto čtyři
prvky jsou barevně odlišeny a k nim jsou v příslušných barvách zobrazena napětí jako funkce času
v grafu
uprostřed obvodu. Příslušné barevné tečky ukazují okamžitou hodnotu napětí.
Maximální hodnota zdroje střídavého napětí je fixována na 10 V a rezistor má 1 kΩ.
Když zapnete obvod, začnou se v obvodu pohybovat modré tečky, které ukazují směr proudu.
Vlevo dole je zobrazen fázorový diagram. Nad ním jsou aktuální hodnoty napětí pro jednotlivé
prvky, které přísluší daným barevným tečkám. V horní části se dá nastavit perioda zdroje.
Spuštění apletu – stlačením tlačítka Start.
Pozastavení apletu – kliknutím pravým tlačítkem aplet pozastavíte, opětovným kliknutím ho
spustíte.
kliknutím levým tlačítkem se animace spustí, jakmile uvolníte tlačítko.
Nastavení periody – do textového pole zadejte danou periodu a potvrďte klávesou Enter,
aplet reaguje na hodnoty periody řádově v rozmezí 1 – 103 µs.
Změna indukčnosti cívky - kliknutím na cívku v obvodu můžete měnit její indukčnost.
kliknutím levým tlačítkem se indukčnost sníží.
kliknutím pravým tlačítkem se indukčnost zvýší.
Změna kapacity kondenzátoru - stejným způsobem jako u indukčnosti.
Velikost změny je dána parametrem delta:je-li delta 10, velikost se mění po 10 mH v rozmezí 0 - 100 mH,
pak už se hodnota mění po 100 mH.
je-li delta 0,1, velikost se mění po 0,1 mH v rozmezí 0 - 10 mH, pak se mění po 1 mH.
Vynulování parametrů - stlačením tlačítka Obnovit se nastaví původní parametry.
Když najedete myší do grafu, nahoře se zobrazí daná poloha, bohužel napětí se odečítá nesprávně, prosím omluvte tuto autorovu chybu.
Odkazy:
Odkaz na obdobný aplet:
http://www.walter-fendt.de/ph14cz/combrlc_cz.htm
http://www.cco.caltech.edu/~phys1/java/phys1/lrc/index.html
Odkaz na aplet o jednoduchém střídavém obvodu:
http://www.walter-fendt.de/ph14cz/accircuit_cz.htm
Odkazy na teorii:
http://www.jreichl.com/fyzika/vyuka/texty/rlc_obvody.pdf
http://lucy.troja.mff.cuni.cz/~tichy/elektross/elektrina/el_proud/stridavy_proud/rlc_obv/rlc.html
