Amplitudni ta’ Kurrent RLC madwar il-Frekwenzi (Marbut ma’ Ċirkwiti)

1 · Ippreddi

Dan l-esperiment juża l-istess valuri ta’ R, L, C eżattament bħall-esperiment ta’ ċirkwiti rlc-series, muri hawn bħala problema ta’ fażuri/AC minflok tranżitorju ta’ mixgħel. Hekk kif tkeċċi l-frekwenza ta’ tmexxija barra r-reżonanza f’kwalunkwe direzzjoni, l-amplitudni ta’ kurrent dejjem tonqos?

• Iva — tmexxija barra r-reżonanza f’kwalunkwe direzzjoni (ω ogħla jew inqas) tonqos l-amplitudni ta’ kurrent, għax l-impedanza titla’ fuq iż-żewġ naħat.
• L-amplitudni ta’ kurrent tonqos biss għal frekwenzi fuq ir-reżonanza.
• L-amplitudni ta’ kurrent tonqos biss għal frekwenzi taħt ir-reżonanza.

2 · Tħejjija

1. Iftaħ il-preset ta’ rlc-in-circuits u agħfas Reset. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, V₀ = 10 V — identiku għall-komponenti ta’ l-esperiment ta’ ċirkwiti rlc-series.
2. Attiva l-qari ta’ amplitudni ta’ kurrent.
3. Issettja l-frekwenza angolari ta’ tmexxija għal kull prova (bħala multiplu ta’ ω₀ = 10 rad/s) u irrekordja l-amplitudni ta’ quċċata ta’ kurrent.

3 · Ħu d-Dejta

Ipinġi l-quċċata ta’ kurrent I_peak (ass ġewwa) kontra l-frekwenza ta’ tmexxija ω (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek. Il-quċċata toqgħod eżattament f’ω₀?

4 · Analizza

1. Għal prova waħda, ikkalkula Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) bl-użu ta’ R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, imbagħad I_peak = V₀/Z bl-użu ta’ V₀ = 10 V. Qabbel mat-tabella.
2. Ikkonferma li ż-żewġ provi barra r-reżonanza tiegħek (taħt u fuq ω₀) jagħtu amplitudni ta’ kurrent ugwali meta mkeddin b’mod indaqs mir-reżonanza f’dan il-każ speċifiku. Ispjega għalfejn l-amplitudni ta’ kurrent tilħaq il-quċċata eżattament f’ω₀ u tonqos b’mod simetriku fuq skala logaritmika ta’ frekwenza.

5 · Estendi

1. L-esperiment ta’ ċirkwiti rlc-series jurik it-tweġiba ta’ pass ta’ l-istess ħardwer (tranżitorju ta’ mixgħel) għal batterija kostanti ta’ 10 V, mhux tmexxija sinusoidali. Ispjega għalfejn “impedanza” u “reżonanza” huma kunċetti ta’ stat stabbli AC li ma japplikawx direttament għal dak is-sxena ta’ mixgħel DC.
2. Kemm b’mod mgħaqqad jonqos l-amplitudni ta’ kurrent barra r-reżonanza hu deskritt mil-“fattur ta’ kwalità” Q = ω₀L/R ta’ ċirkwit. Bl-użu ta’ R = 20 Ω, L = 1 H, ω₀ = 10 rad/s ta’ dan iċ-ċirkwit, ikkalkula Q u spjega jekk dan iċ-ċirkwit għandux quċċata ta’ reżonanza mgħaqqda jew wiesgħa.

← Lura għall-esperiment

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn