आवृत्तियों में आरएलसी वर्तमान आयाम (परिपथ से जुड़ा हुआ)
1 · भविष्यवाणी
यह प्रयोग rlc-series परिपथ प्रयोग के समान बिल्कुल समान R, L, C मानों का उपयोग करता है, जिसे यहाँ switch-on क्षणिक के बजाय phasor/AC समस्या के रूप में देखा जाता है। जैसे ही आप ड्राइव आवृत्ति को अनुनाद से किसी भी दिशा में दूर ले जाते हैं, क्या वर्तमान आयाम हमेशा कम हो जाता है?
- हाँ - किसी भी दिशा में अनुनाद से दूर जाने पर (उच्च या निम्न ω) वर्तमान आयाम कम हो जाता है, क्योंकि दोनों तरफ प्रतिबाधा बढ़ जाती है।
- वर्तमान आयाम केवल अनुनाद से ऊपर की आवृत्तियों के लिए घटता है।
- वर्तमान आयाम केवल अनुनाद से नीचे की आवृत्तियों के लिए घटता है।
2 · सेट अप
- rlc-in-circuits प्रीसेट खोलें और रीसेट दबाएँ। R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, V₀ = 10 V - rlc-series परिपथ प्रयोग के घटकों के समान।
- current-amplitude रीडआउट सक्षम करें।
- प्रत्येक परीक्षण के लिए ड्राइव कोणीय आवृत्ति सेट करें (ω₀ = 10 rad/s) के गुणक के रूप में और चरम वर्तमान आयाम रिकॉर्ड करें।
3 · डेटा एकत्रित करें
| ड्राइव आवृत्ति ω (rad/s) | शिखर धारा आयाम I_peak (A) |
|---|---|
| 5.00 | |
| 10.00 | |
| 20.00 |
अपने तीन परीक्षणों के लिए ड्राइव फ़्रीक्वेंसी ω (x-अक्ष) के विरुद्ध पीक करंट I_peak (y-अक्ष) प्लॉट करें। क्या शिखर बिल्कुल ω₀? पर बैठता है
4 · विश्लेषण करें
- एक परीक्षण के लिए, R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F का उपयोग करके Z = √(R² + (ωL - 1 /(ωC))²) की गणना करें, फिर I_peak = V₀/Z का उपयोग करें। V₀ = 10 V. तालिका से तुलना करें।
- अपने दो off-resonance परीक्षणों की पुष्टि करें (ω₀) के नीचे और ऊपर इस विशिष्ट मामले में अनुनाद से समान दूरी होने पर समान वर्तमान आयाम देते हैं। बताएं कि क्यों वर्तमान आयाम बिल्कुल ω₀ पर चरम पर होता है और log-frequency पैमाने पर सममित रूप से गिरता है।
5 · विस्तार
- rlc-series परिपथ प्रयोग एक स्थिर 10 V बैटरी के लिए इसी हार्डवेयर की चरण प्रतिक्रिया (switch-on क्षणिक) दिखाता है, साइनसॉइडल ड्राइव नहीं। बताएं कि क्यों 'प्रतिबाधा' और 'अनुनाद' AC-steady-state अवधारणाएं हैं जो सीधे उस DC switch-on परिदृश्य पर लागू नहीं होती हैं।
- अनुनाद से धारा का आयाम कितनी तेजी से गिरता है, इसका वर्णन परिपथ के 'गुणवत्ता कारक' Q = ω₀L/R. द्वारा किया जाता है। इस परिपथ के R = 20 Ω, L = 1 H, ω₀ = 10 rad/s, का उपयोग करके Q की गणना करें और बताएं कि क्या इस परिपथ में तेज या व्यापक है। अनुनाद शिखर.