Paralelni RLC krug je jedan od osnovnih električnih sklopova koji se sastoji od triju osnovnih elemenata: otpornika (R), induktora (L) i kondenzatora (C) koji su spojeni paralelno. Ovaj krug igra ključnu ulogu u elektrotehnici, jer se koristi u različitim elektroničkim uređajima i sustavima za regulaciju struje i napona.
Važno je razumjeti kako paralelni RLC krug funkcionira jer omogućava kontrolu i stabilizaciju električnih kola. Otpornik u krugu ograničava protok struje, induktor pohranjuje energiju u obliku magnetskog polja, dok kondenzator čuva energiju u elektrostatičkom polju. Kombinacija tih elemenata omogućuje kontrolu oscilacija u krugu te reguliranje struje i napona.
Jedno od ključnih svojstava paralelnog RLC kruga je rezonancija, koja se postiže kada je impedancija induktora jednaka impedanciji kondenzatora. U tom slučaju, struja u krugu postaje maksimalna što može rezultirati pojačanjem signala ili stvaranjem oscilacija.
Primjer 1: U paralelni RLC krug spojimo otpornik od 10 Ohma, induktor od 2 mH te kondenzator od 100 μF. Kroz krug protječe struja od 2 A. Kolika je ukupna impedancija kruga?
Primjer 2: Ako je frekvencija izvora struje 50 Hz, a induktivnost 5 mH te kapacitivnost 200 μF, izračunajte rezonantnu frekvenciju kruga.
Primjer 3: Kada se u paralelni RLC krug spoji izvor struje od 10 V i 20 Hz, otpornost od 5 Ohma, induktivnost od 4 mH te kapacitivnost od 50 μF, izračunajte fazni pomak između napona i struje.
Pogreška koja se često javlja prilikom rješavanja zadataka s paralelnim RLC krugom je zanemarivanje rezonantne frekvencije i njenog utjecaja na struju i napon u krugu. Bitno je pažljivo pratiti sve korake izračuna i provjeriti rezultate.
Savjet: Pri rješavanju zadataka s paralelnim RLC krugom koristite kompleksne brojeve i impedanciju kako biste lakše pratili promjene u struji i naponu. Također, koristite formule za rezonanciju kako biste precizno odredili frekvenciju pri kojoj se postiže maksimalna struja.
Pitanja za samoprovjeru:
1. Koja su tri temeljna elementa paralelnog RLC kruga?
2. Zašto je važno poznavati rezonantnu frekvenciju u krugu?
3. Kako se računa ukupna impedancija paralelnog RLC kruga?
4. Kako se izračunava fazni pomak između napona i struje u krugu?
5. Kako se postiže rezonancija u paralelnom RLC krugu?
Rješenja:
1. Otpornik, induktor i kondenzator.
2. Rezonantna frekvencija omogućava postizanje maksimalne struje u krugu.
3. Ukupna impedancija se računa kao inverzna suma reciprociteta impedancija svakog elementa.
4. Fazni pomak se izračunava korištenjem kompleksnih brojeva i impedancije.
5. Rezonancija se postiže kada je impedancija induktora jednaka impedanciji kondenzatora.