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RL電路
鎖定
- 中文名
- RL電路
- 外文名
- Resistor-inductor circuit
- 全 稱
- 電阻-電感電路
- 又 稱
- RL濾波器、RL網絡
- 本 質
- 無限脈衝響應 電子濾波器
RL電路概論
最基本的被動線性元件為電阻器(R)、電容器(C)和電感元件(L)。這些元件可以被用來組成4種不同的電路:RC電路、RL電路、LC電路和RLC電路,這些名稱都緣於各自所使用元件的英語縮寫。它們體現了一些對於模擬電子技術來説很重要的性質。它們都可以被用作被動濾波器。本條目主要講述RL電路串聯、並聯狀態的情況。
在實際應用中通常使用電容器(以及RC電路)而非電感來構成濾波電路。這是因為電容更容易製造,且元件的尺寸普遍更小。
RL電路復阻抗
複頻率s是一個複數,
這裏
j表示虛數單位:
RL電路示性函數
RL電路正弦穩定狀態
正弦穩定狀態是當輸入電壓僅包含純的正弦信號的特殊情況,即不存在指數衰減。因此:
且s的值變為:
RL電路串聯
如果把整個RL電路看做一個按阻抗進行分壓的系統,則電感元件“分得”的電壓為:
電阻器“分得”的電壓為:
RL電路電流
由於是串聯電路,因此電路處處電流相等,且為:
RL電路傳遞函數
電感元件的傳遞函數為:
類似的,電阻器的傳遞函數為:
極點和零點
兩個傳輸函數都有一個極點位於:
另外,電感元件在原點處有一個零點。
RL電路增益和相位
通過代入上面的表達式,可以求得兩個組件的增益為:
且
相位為:
且
RL電路相量表示
通常用相量代替上面的式子來表達輸出:
.
RL電路脈衝響應
電感元件電壓的響應為:
這裏u(t)是單位階躍函數且
類似的,電阻器電壓的響應為:
RL電路零輸入響應
RL電路的零輸入響應(Zero input response, ZIR)描述了電路在不連接輸入信號源的情況下、達到穩定電壓和電流時的工作狀態。因為它沒有外接輸入信號,因此得名。
一個RL電路的零輸入響應為:
其中
是時間常數。