Series RLC: Damping at Resonance

1 · Humula

ay mag-oscillate (underdamped) o hindi (overdamped)

• Mas malapit sa oscillation ang mas malaking resistance.
• Hindi nakaaapekto ang resistance sa oscillation, sa bilis lang ng pag-settle.
• Pinipigilan ng mas malaking resistance ang oscillation — mas malaking resistance ay mas maraming enerhiyang nadissipate kada cycle, na nagda-damp sa ringing.

2 · Mag-set Up

1. Buksan ang rlc-series preset at pindutin ang I-reset. Nakapirmi ang L = 1 H, C = 0.01 F; 10 V ang ibinibigay ng baterya.
2. I-enable ang capacitor-voltage at inductor-current readout.
3. Itakda ang value ng resistor sa bawat trial at kalkulahin ang damping ratio ζ = R / (2√(L/C)).

3 · Mangulekta ng Data

I-sketch, para sa bawat value ng R, ang inaasahan mong overshoot at ringing (ζ < 1, underdamped), pinakamabilis na makinis na paglapit (ζ = 1, critically damped), o mabagal na paglapit nang walang overshoot (ζ > 1, overdamped).

4 · Mag-analisa

1. Para sa isang trial, kalkulahin ang f₀ = 1/(2π√(LC)) gamit ang L = 1 H, C = 0.01 F (pareho sa bawat trial, dahil hindi nakadepende sa R), tapos ang ζ = R/(2√(L/C)). Ihambing ang dalawa sa table.
2. Ang default na R = 20 Ω ng circuit na ito ay nagbibigay ng eksaktong ζ = 1 (critically damped) — pindutin ang I-play sa value na iyon at panoorin ang boltahe ng capacitor na lumalapit sa 10 V nang pinakamabilis nang walang overshoot. Ipaliwanag kung ano ang inaasahan mo sa R = 10 Ω (ζ = 0.5, underdamped).

5 · Palawakin

1. hindi komportable at mabatbat ang biyahe sa underdamped na shock absorber (ζ < 1)
2. Ang resonant frequency na f₀ = 1/(2π√(LC)) ay nakadepende lamang sa L at C, hindi sa R — si R lang ang kumokontrol sa damping. Ipaliwanag kung bakit L at C (hindi R) ang ginagamit ng RLC radio tuning circuit para piliin kung anong frequency ng istasyon ang sasagutin nito.

Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito

← Bumalik sa experiment

138 Libreng Napi-print na Physics Lab Worksheet