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Eine RLC-Schaltung enthält einen Widerstand, eine Induktivität und einen Kondensator. Es ist eine Art Wechselstromkreis, bei dem die Größe der Spannung und des Stroms dem Muster einer Sinuswelle folgt. Der Phasenwinkel gibt die Differenz zwischen Spannungs- und Stromwellen an. Die Spannung und der Strom haben durch einen Widerstand das gleiche Wellenmuster, aber die Spannungswelle ist 90º vor der Stromwelle für eine Induktivität und 90º hinter dem Kondensator. Wenn ein Induktor und ein Kondensator wie in einer RLC-Schaltung kombiniert werden, liegt der Phasenwinkel irgendwo zwischen -90 und 90 Grad. Um dies zu berechnen, müssen Sie Widerstand, Induktivität und Kapazität sowie Frequenz und Winkelfrequenz kennen.
Schritt 1
Berechnen Sie die Winkelfrequenz, wenn Sie die Frequenz kennen. Multiplizieren Sie die Frequenz mit 2 * pi = 6,28, um die Winkelfrequenz zu erhalten. Wenn die Frequenz beispielsweise 50 Hz beträgt, ist 6,28 x 50 Hz = 314 Hz.
Schritt 2
Multiplizieren Sie die Winkelfrequenz mit der Induktivität, um die induktive Reaktanz zu erhalten. Wenn beispielsweise die Induktivität 0,50 Henry beträgt, ist (314 Hz) x (0,50 H) = 157 Ohm.
Schritt 3
Teilen Sie 1 durch die Winkelfrequenz multipliziert mit der Kapazität, um die kapazitive Reaktanz zu ermitteln. Wenn die Kapazität 10 Mikrofarad beträgt, ist beispielsweise 1 / (314 Hz) x (0,000001 F) = 318,5 Ohm.
Schritt 4
Vergleichen Sie induktive und kapazitive Reaktanzen. Wenn sie gleich sind, ist der Phasenwinkel gleich Null.
Schritt 5
Wenn die kapazitiven und induktiven Reaktanzen nicht gleich sind, subtrahieren Sie sich gegenseitig. Zum Beispiel 157 Ohm - 318,5 Ohm = - 161,5 Ohm.
Schritt 6
Teilen Sie das Ergebnis durch den Widerstand. Wenn es beispielsweise 300 Ohm ist, ist - 161,5 Ohm / 300 Ohm = - 0,538.
Schritt 7
Nehmen Sie den Tangentenbogen des Ergebnisses, um den Phasenwinkel zu erhalten. Zum Beispiel ist tan ^ -1 (-0,538) = -28,3 Grad.