الدارات الكهربائية تنقل التيار المتناوب أو المستمر بين المكونات الكهربائية بترتيبات وتكوينات مختلفة، من هذه المكونات يتشكل لدينا أنواع مختلفة من الدوائر، ودارات RLC أحد تلك الأنواع.

لذلك سوف نتحدث في هذا المقال عن دور RLC في الإلكترونيات وما الفرق بين سلسلة RLC والدوائر المتوازية ؟

ما هي المكونات الرئيسية للدوائر RLC ؟

يرمز RLC إلى المقاومة (R) والمحث أو المحرِّض  (L) والمكثف (C) هذه هي المكونات الرئيسية لدارات RLC المتصلة في حلقة كاملة.

المقاومة مصنوعة من عناصر مثل الكربون وظيفتها هي تحفيز مستويات مقاومة كهربائية أكثر من المقاومة الطبيعية التي تؤثر على الدارات، كما أنها تقلل من التخميد والتردد.

أما عن دورالمحث (المحرِّض) فيقوم بتخزين الطاقة في المجالات المغناطيسية التي ينتجها التيار الكهربائي المتدفق عبر الموصلات ، وفقًا لقانون فاراداي.

ويقوم المكثف بتخزين الطاقة الكهربائية.

ما هي دارة RLC الموازية ؟

في دارة RLC الموازية يتم توصيل المقاومة والمكثفة بالتوازي ويكون الاتصال بنفس مصدر الجهد مشترك

جميع المكونات في الدارة يصلها نفس الجهد ويتم تقسيم التيار في كل مكون اعتماداً على مقاومة تلك الدارة.

لحساب التيار الكلي والجهد الكلي والمقاومة الكلية لدارة RLC يمكننا استخدام قانون أوم Ω ،حيث التيار I يقاس بالأمبير والجهد V يقاس بالفولت والمقاومة R تقاس بالأوم.

• V=I x R

• أو الواحدات  V = A x Ω

إذا تم تطبيق هذه الصيغة على مكثف الدارة يتم استبدال R بـ Xc ، حيث Xc هو رد فعل بالسعة وعندما يطبق على الوشائع، يتم استبدال R بـ Xl حيث Xl هو المفاعلية الحثية.

V= I*Xc 

V= I*Xl

ما هي المعاوقة (ممانعة الدارة) ؟

المعاوقة الكهربائية هي قياس مقاومة التيار داخل الدارة، على الرغم من أوجه التشابه بين الممانعة والمقاومة

فإن الممانعة ليست هي نفسها المقاومة لأن المفهوم يشمل في الواقع كلاً من المقاومة والمفاعلة الناتجة في دارات التيار المتردد (لا توجد مفاعلة في التيار المستقر لدارات التيار المستمر).

تنتج معادلة دارة RLC المتوازية معاوقة معقدة لكل فرع متوازي ، حيث يصبح كل عنصر مقلوباً للمقاومة ويسمى متبادل الممانعة بالقبول.

1/ ZRLC = 1/ZR + 1/ZL + 1/ZC

إن صيغة إيجاد الممانعة هي Z = V / I ، حيث Z هي الممانعة و V هي الجهد و I هو التيار.

ما فائدة دارة RLC المتوازية ؟

غالباً ما تُستخدم دارات RLC كدارات مذبذبة لأنها تنتج موجات جيبية أو مربعة أو مثلثة ويمكنها تحويل التيار المباشر إلى تيار متردد

أو أن تعمل كمرشح تمرير منخفض أو مرشح تمرير عالي، أو مرشح نطاق ترددي أو مرشح تمرير نطاق.

على سبيل المثال: يتم استخدامها كمرشح تمرير النطاق، للضبط كما هو الحال في أجهزة التلفزيون وأجهزة استقبال الراديو التناظرية

والتي تتيح لك بشكل أساسي العثور على نطاق تردد معين بعد تجميع جميع موجات الراديو المحيطة التي يمكن الوصول إليها من خلال هوائي.

تُستخدم مرشحات تمرير النطاق أيضاً في معادلة الصوت وتصميم الصوت وتسجيل الصوت في الاستوديو.

يجب أن تحتوي دارة RLC إذا استخدمت كدارة متذبذبة على قيم تخميد منخفضة من أجل العمل بكفاءة.

بمعنى آخر يجب أن يكون لها عامل جودة عالي (Q) ،عامل جودة دارة RLC المتوازية هو معكوس عامل جودة دارة المتسلسلة.

Q = R ???? ???? = ???? ????0 = ????0 ???????? 

الأسئلة المتداولة حول دارات RLC

• هل دارات LCR و RLC متماثلة؟ نعم ، ما يتغير هو ترتيب الرموز.
• ما هي المفاعلة؟ المفاعلة هي معارضة عنصر الدائرة لتدفق التيار بسبب تأثير المحاثة أو السعة الناتجة عن هذا العنصر.
• ما هو الفروق بين الدوائر المتوازية RLC والدوائر المتسلسلة RLC؟  ليسا عبارة عن مجرد  نوعان مختلفان، بل إنهم يتصرفان أيضاً بطرق معاكسة بشكل فعال

التيار هو نفسه في جميع مكونات الدارة في الدارات المتسلسلة RLC ، ولكن في الدارات المتوازية، إجمالي التيار يساوي مجموع متجه للتيار لكل عنصر:

 I_s² = I_R² + (I_C – I_L)².

لحساب تيار كل عنصر ، يجب أن نستخدم الصيغة

I_R = V / R , I_C = V / X_C , I_L = V / X_L.

يحدث الشيء نفسه مع الجهد ، ولكن بشكل عكسي، حيثُ يختلف الجهد بالنسبة لجميع المكونات في الدارات المتسلسلة RLC ويكون متساي في الدارات المتوازية.

لحساب الجهد في الدارات المتسلسلة RLC ، يجب أن نستخدم V_R= I_R, V_L = I X_L, V_C = I X_C

بالنسبة للرنين, تظهر الدارات المتوازية RLC أقصى مقاومة ، لكن الدارات المتسلسلة RLC تظهر الحد الأدنى من المقاومة.

• إعداد: المهندسة نور باكير
• تحرير: المهندس بشار الحجي