RC vezja in kazalčni diagrami

Diagram kaže časovni potek napetosti na izviru (rdeče), na uporu (modro) in na kondenzatorju (zeleno). Za analizo vezij, pri katerih se impedanca spreminja s frekvenco, lahko uporabljamo kazalčno predstavitev napetosti na raznih elementih vezja in tokov skoznje.

Frekvenca 300

Ponovno uporabimo idealno napajanje. Zgornji diagram kaže časovni potek napetosti na izviru (rdeče), na uporu (modro) in na kondenzatorju (zeleno) (napetost je podana v voltih, čas v sekundah).

Za analizo vezij, pri katerih se impedanca spreminja s frekvenco, lahko uporabljamo kazalčno predstavitev napetosti na raznih elementih vezja in tokov skoznje. To omogoča upoštevanje fazne razlike med napetostmi na kondenzatorju, uporu in izviru napajanja.

Ob začetku analize vezja v animaciji najprej ugotovimo, da v vsakem trenutku veljajo Kirchhoffovi zakoni. Ustavimo animacijo, odberimo čas in napetosti na izviru, uporu in kondenzatorju. Prepričajmo se, da v vsakem trenutku velja, da je vsota padcev napetosti na uporu in kondenzatorju enaka napetosti na izviru. Opazimo še, da seštevek maksimalnih napetosti na uporu in kondenzatorju ni enak maksimalni napetosti izvira.

Upoštevati moramo fazno razliko med napetostmi. Fazne razlike med napetostmi in tokovi lahko upoštevamo s kazalčnimi diagrami. Pod sliko vezja imamo animiran kazalčni diagram z napetostmi oziroma tokovi na elementih vezja (kar omogoča prikaz faznih razlik), pri čemer napetost na kondenzatorju zaostaja za π/2 za napetostjo na uporu, saj ta napetost zaostaja za tokom. Opazimo, da se kazalci vrtijo s kotno hitrostjo ω = 2 π f. Projekcijo kazalcev na os y vidimo v spodnjem desnem diagramu. Ustavimo animacijo. Opazimo, da se ta projekcija ujema z diagramom s časovnim potekom napetosti v vezju. Poskusimo še z drugo frekvenco in se prepričajmo, da sta diagrama spet enaka (razen pri  t = 0 zaradi začetnega pogoja na kondenzatorju). Torej lahko uporabimo kazalčne diagrame za prikaz faznih kotov med napetostmi izvira, na uporu in na kondenzatorju. Več o kazalčnih diagramih vidimo v Predstavitvi 31.6 in Raziskavi 31.5 ter 31.6.