RLC - Comprender los cambios de fase

Question

Tengo problemas para entender intuitivamente el desplazamiento de fase para los circuitos RLC. Por ejemplo, he visto lo siguiente:

En el régimen de baja frecuencia, ¿qué elemento es el dominante (mayor ganancia) en este circuito? Para los otros dos elementos pasivos no dominantes, ¿cuáles son los respectivos desfases?

En cuanto a la primera pregunta, sé que es el condensador, ya que los otros dos tienen ganancias cercanas a cero mientras que el condensador tendrá una ganancia cercana a 1. Sin embargo, estoy perdido para responder a la segunda pregunta. ¿Existe una forma sencilla de saber cuáles serán sus desplazamientos de fase? ¿Esa forma sencilla de conocer los desplazamientos de fase de esos elementos pasivos ayudaría en el régimen de alta frecuencia?

Answer 1

Para "intuir" los cambios de fase en el circuito RLC anterior, observe que por KCL la corriente tendrá la misma fase en todos los componentes del bucle. Por ejemplo

$$ \theta_{I(t)}=\theta_{I_R(t)}=\theta_{I_L(t)}=\theta_{I_C(t)} $$

Entonces recuerda eso:

• La fase de \$V_R\$ es igual a la fase de \$I_R\$ .
• La fase de \$V_C\$ se retrasa con respecto a la fase de \$I_C\$ por 90 \$^\circ\$ .
• La fase de \$V_L\$ lidera la fase de \$I_L\$ por 90 \$^\circ\$ .

$$\square$$

Para la otra pregunta, ninguno de los elementos pasivos tiene una ganancia > 1, pero \$V_C\$ es el término dominante de las tensiones a baja frecuencia.

Answer 2

No me importa hablar de ganancia, todos entendemos que no hay una ganancia de potencia real, pero puedes intercambiar señal (voltaje o corriente) aquí o allá en el espacio de la frecuencia, por más en otro lugar. (Si miro el ruido Johnson de un LRC (R es la resistencia del inductor) tendrá un fuerte pico en la frecuencia de resonancia, con una amplitud Q veces mayor que su valor sin resonancia).

En cuanto a la pregunta, a baja frecuencia toda la caída de tensión es a través del tapón.
En HF es todo a través del inductor. Las relaciones de corriente se desprenden de las matemáticas.