Cómo encontrar la constante de tiempo de un circuito RLC

La constante de tiempo para un circuito RC es tor = RC
para un circuito LC es tor = L / R

En un circuito RLC, ambos se han combinado para preocuparse. Así que en realidad necesitamos calcular qué es
llamado factor Q (Factor de calidad) que describe cómo la resistencia amortigua el valor máximo a la frecuencia resonante y el ancho de banda sobre el cual la oscilación es significativa.

En un circuito sintonizado RLC en serie, Q = (1 / R) (sqrt (L / C))
En paralelo: Q = R sqrt (C / L)

Q se llama ‘calidad’ porque es la relación de 2 * pi *
(energía almacenada) / (energía perdida)

Puro L y C no pierden energía, por lo que es el componente resistivo que
baja Q (y hace Q finito)

Si tira de un peso sobre un resorte y lo suelta, entonces lo hará exponencialmente
decaimiento a medida que las fuerzas resistivas absorben y disipan energía. Desde las matemáticas
para esto implica una disminución exponencial, necesita algún punto que describa
cuando cae a un punto porcentual del swing original, de lo contrario teóricamente,
Será infinitesimalmente conmovedor para siempre. La constante de tiempo es el tiempo que lleva
para llegar a ese punto. El factor Q lo describe muy bien.

Dependiendo del peso y la fuerza de la primavera, esta descomposición será oscilatoria
o una decadencia exponencial. Hay un valor especial de Q que describe el
límite entre el comportamiento oscilatorio y exponencialmente decadente. Se llama
‘amortiguación crítica’ y es un objetivo deseable para las redes de filtro. (El cálculo de
Q (crit) varía según el tipo de filtro.

https://www.electrical4u.com/rlc…

Bueno, las fórmulas están ahí para calcular la constante de tiempo. Pero, intentaré dar la idea fundamental detrás de esto. Como mis profesores solían enseñarnos siempre que los fundamentos deben ser claros como el cristal.

Hay dos tipos de respuesta / salida que puede esperar de cualquier sistema. Uno, la respuesta de estado estable y dos, la respuesta transitoria [puede haber otro tipo de respuestas, pero supongamos que esto es cierto por el momento]. Una respuesta de estado estable significa que hemos alcanzado el equilibrio y la salida que estamos obteniendo es estable con el tiempo, mientras que una respuesta transitoria es la respuesta que obtenemos una vez que encendemos un dispositivo [dar un comando] hasta que obtenemos la salida final del dispositivo. Al igual que el parpadeo de la luz del tubo después de encenderla antes de dar una luz constante.

La constante de tiempo de cualquier circuito RLC se ocupa de este fenómeno transitorio. La corriente que pasa a través de los elementos de la serie RLC [la combinación RLC fácil de entender] toma una cierta cantidad de tiempo para alcanzar un valor de estado estable y esta cierta cantidad de tiempo es la constante de tiempo del circuito RLC.

Para obtener una constante de tiempo correcta podemos probar tanto el dominio de frecuencia como el análisis de dominio de tiempo del circuito. Puede probar el siguiente enlace donde se proporciona la derivación: es lúcido. Gracias por preguntar.

Circuito RLC – Wikipedia

El circuito “sonará” (resonará) a una frecuencia dada por 1 / (2 * pi * (SQRT (L * C))).

La amplitud de la forma de onda de “timbre” estará dada por una exponencial decreciente e ^ (- t / (R * C)) = V / V0 donde V0 es el voltaje inicial de una función de paso unitario. Esta función de modulación comenzará en 1 y “decaerá” con una constante de tiempo de R * C.

Las cosas se ponen interesantes con L * C se acerca a R * C.

El RLC en serie o en paralelo es un circuito de segundo orden y se caracteriza por una relación de amortiguamiento y una frecuencia natural a diferencia de la constante de tiempo para sistemas de primer orden

Para un circuito RLC en serie, tiene una constante de tiempo RC y una constante RL, por lo que se conoce como factor Q (Factor de calidad).

La constante de tiempo del circuito RC es = RC

La constante de tiempo del circuito RL es = L / R

El factor Q del circuito serie RLC es = (1 / R) (sqrt (L / C))

El factor Q del circuito paralelo RLC es = R (sqrt (C / L))

El factor de calidad Q es la proporción de energía almacenada en la energía perdida.

Q = 2 * pi * (energía almacenada) / (energía perdida).

Ya respondido, aquí en Quora.

¿Cómo puedo encontrar la constante de tiempo de un circuito RLC?

Para el circuito RLC en serie, la constante de tiempo es 2L / R y para el circuito RLC en paralelo, la constante de tiempo es 2RC.