RLC Current Amplitude sa Buong Frequency (Nakaugnay sa Circuits)

1 · Humula

Gumagamit ang experiment na ito ng eksaktong magkaparehong R, L, C value ng rlc-series circuits experiment, tinitingnan dito bilang phasor/AC na problema sa halip na switch-on transient. Habang ini-sweep mo ang drive frequency palayo sa resonance sa alinmang direksyon, laging bumababa ba ang current amplitude?

2 · Mag-set Up

  1. Buksan ang rlc-in-circuits preset at pindutin ang I-reset. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, V₀ = 10 V — magkapareho sa component ng rlc-series circuits experiment.
  2. I-enable ang current-amplitude readout.
  3. Itakda ang drive angular frequency sa bawat trial (bilang multiple ng ω₀ = 10 rad/s) at itala ang peak current amplitude.

3 · Mangulekta ng Data

Drive frequency ω (rad/s)Peak current amplitude I_peak (A)
5.00
10.00
20.00

I-plot ang peak current I_peak (y-axis) laban sa drive frequency ω (x-axis) para sa tatlong trial. Nakalagay ba ang peak sa mismong ω₀?

4 · Mag-analisa

  1. Para sa isang trial, kalkulahin ang Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) gamit ang R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, tapos ang I_peak = V₀/Z gamit ang V₀ = 10 V. Ihambing sa table.
  2. kung bakit sa mismong ω₀ umaabot sa rurok ang current amplitude at simetriko ang bagsak sa log-frequency scale

5 · Palawakin

  1. Ipinapakita ng rlc-series circuits experiment ang step response (switch-on transient) ng parehong hardware sa constant na 10 V na baterya, hindi sinusoidal na drive. Ipaliwanag kung bakit ang 'impedance' at 'resonance' ay AC-steady-state na konsepto na hindi direktang naaangkop sa DC switch-on scenario na iyon.
  2. Ang gupit ng bagsak ng current amplitude palayo sa resonance ay inilalarawan ng 'quality factor' na Q = ω₀L/R. Gamit ang R = 20 Ω, L = 1 H, ω₀ = 10 rad/s ng circuit na ito, kalkulahin ang Q at ipaliwanag kung matulis o malapad ang resonance peak nito.

← Bumalik sa experiment

Elektromagnetismo

138 Libreng Napi-print na Physics Lab Worksheet