Impedanza RLC kontra Frekwenza ta’ Tmexxija: Sib ir-Reżonanza

1 · Ippreddi

Ċirkwit RLC f’serje hu msuq b’sors AC ta’ frekwenza li tivvarja. L-oppożizzjoni totali taċ-ċirkwit għall-kurrent (l-impedanza) tilħaq minimu f’xi frekwenza partikolari?

• L-impedanza tilħaq massimu f’xi frekwenza.
• L-impedanza ma tiddependix mill-frekwenza ta’ tmexxija.
• Iva — l-impedanza tilħaq minimu (daqs biss R) fil-frekwenza resonanti ω₀ = 1/√(LC).

2 · Tħejjija

1. Iftaħ il-preset ta’ rlc-resonance u agħfas Reset. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F huma fissi (l-istess bħall-esperiment ta’ ċirkwit rlc-series marbut).
2. Attiva l-qarijiet ta’ impedanza u angolu ta’ fażi.
3. Issettja l-frekwenza angolari ta’ tmexxija għal kull prova (bħala multiplu ta’ ω₀ = 1/√(LC) = 10 rad/s) u irrekordja l-impedanza.

3 · Ħu d-Dejta

Ipinġi l-impedanza Z (ass ġewwa) kontra l-frekwenza ta’ tmexxija ω (ass mal-ġenb) għat-tliet provi tiegħek. Fejn hu l-minimu?

4 · Analizza

1. Għal prova waħda, ikkalkula r-reazzjenza X = ωL − 1/(ωC), imbagħad Z = √(R² + X²) u φ = atan2(X, R), bl-użu ta’ R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F. Qabbel it-tnejn mat-tabella.
2. F’ω = ω₀ = 10 rad/s, ikkonferma li Z = R eżattament u φ = 0. Ispjega għalfejn ir-reazzjenza induttiva ωL u dik kapaċittiva 1/(ωC) jikkanċaw eżattament fir-reżonanza, u jħallu biss l-oppożizzjoni tar-reżistur.

5 · Estendi

1. Tqabbil ta’ radju hu essenzjalment ċirkwit RLC li l-frekwenza resonanti tiegħu tirranġaha (ħafna drabi permezz ta’ kondensatur varjabbli) biex taqbel mal-frekwenza ta’ trażmissjoni ta’ stazzjon, fejn l-impedanza tonżel u l-kurrent — u s-sinjal — tilħaq il-quċċata. Ispjega għalfejn l-istazzjonijiet f’frekwenzi oħra jiġu mrażżnin minflok.
2. L-angolu ta’ fażi φ hu negattiv taħt ir-reżonanza u pożittiv fuqha. Ispjega, bl-użu tal-formula ta’ reazzjenza X = ωL − 1/(ωC), għalfejn frekwenzi baxxi jagħmlu l-kondensatur jiddomina (X negattiv) filwaqt li frekwenzi għoljin jagħmlu l-induttur jiddomina (X pożittiv).

← Lura għall-esperiment

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