Les circuits avec des éléments L et C ont des caractéristiques spéciales en raison de leurs caractéristiques de fréquence (telles que la fréquence Vs, le courant, la tension et l'impédance), qui peuvent avoir des valeurs minimales ou maximales significatives à des fréquences spécifiques. Les applications de ces circuits concernent principalement les émetteurs, les récepteurs radio et les récepteurs de télévision. Considérons un circuit LC dans lequel des condensateurs et des inductances sont connectés en série sur l'alimentation électrique, et la connexion du circuit présente une caractéristique unique de résonance à une fréquence précise appelée fréquence de résonance. Cet article explique ce qu'est un circuit LC et le fonctionnement harmonique des circuits LC simples en série et en parallèle.
Qu'est-ce qu'un circuit LC ?
Le circuit LC, également appelé circuit de stockage d'énergie, circuit d'accord ou circuit résonant, est un circuit constitué d'une inductance embarquée dans un condensateur représenté par la lettre « C » et reliés entre eux par la lettre « L ». Ces circuits sont utilisés pour générer des signaux de fréquences spécifiques ou recevoir des signaux à partir de signaux composites de fréquences spécifiques. Le circuit LC est un composant électronique de base dans divers appareils électroniques, en particulier dans les appareils sans fil tels que les tuners, filtres, mélangeurs et oscillateurs. La fonction principale du circuit LC est généralement d'osciller avec un amortissement minimal.
Résonance du circuit série LC
Dans unsérie résonanteLa configuration du circuit LC, le condensateur « C » et l'inductance « L » sont tous deux connectés en série, comme indiqué dans le circuit suivant. La somme des tensions aux bornes du condensateur et de l’inductance est la somme des tensions totales aux bornes du circuit ouvert. Le courant dans le circuit LC + borne Ve est égal au courant traversant l'inductance (L) et le condensateur (C) v=v L+v C, i=i L=i C
Lorsque l'amplitude de la réactance induite « XL » augmente, la fréquence augmente également. De même, lorsque la valeur de réactance du condensateur « XC » diminue, la fréquence diminue également.
Résonance du circuit série LC
À une fréquence spécifique, deux réactances XL et XC ont la même amplitude mais des signes opposés, cette fréquence est donc appelée fréquence de résonance, représentée par un circuit LC.
Donc en résonance
X L = -X C
ωL= 1 /ωC
ω=ω0= 1 /√LC
C'est ce qu'on appelle la fréquence angulaire de résonance du circuit. Convertissez la fréquence angulaire en fréquence à l'aide de la formule suivante
f0 =ω0/2π√LC
Dans unsérie résonanteConfiguration du circuit LC, les deux résonances XC et XL s'annulent. Dans les composants pratiques plutôt qu'idéals, le flux de courant est généralement opposé à la résistance de l'enroulement de la bobine. Par conséquent, le courant fourni au circuit est maximum lors de la résonance.
La définition d'un circuit de réception est que lorsque In Lt f et f0 sont maximum, l'impédance du circuit est minimale.
Pour f
Pour f
Résonance du circuit LC parallèle
Dans une configuration de circuit LC parallèle, le condensateur « C » et l'inductance « L » sont connectés en parallèle, comme le montre la figure suivante. La somme des tensions aux bornes du condensateur et de l’inductance est la somme des tensions totales aux bornes du circuit ouvert. Le courant dans le circuit LC + borne Ve est égal au courant traversant l'inductance (L) et le condensateur (C)
v = v L = v C
Je=IL+IC
Soit la résistance interne de la bobine "R". Lorsque deux résonances XC et XL se produisent, les courants de branche réactifs sont identiques et opposés, ils s'annulent donc pour fournir le courant minimum sur le fil de clé. Lorsque le courant total est minimisé dans cet état, l'impédance totale est maximisée et la fréquence de résonance est donnée par l'équation suivante
f0 =ω0/2π= 1 /2π√LC
Notez que lors de la résonance, le courant de toute branche réactive n'est pas le minimum. Mais le courant de chaque branche réactive est donné séparément en séparant la tension réactive « V » de la tension réactive « Z ».
Résonance du circuit LC parallèle
Par conséquent, selon la loi d'Ohm, I=V/Z
Le circuit suppresseur peut être défini comme : lorsque le courant de ligne est à son minimum et que l'impédance totale est à son maximum à f0, le circuit est inductif en dessous de f0 et capacitif au-dessus de f0.