RLC மின் தடையம் vs. இயக்க அதிர்வெண்: ஒத்ததிர்வைக் கண்டறிதல்

1 · கணிப்பு

ஒரு தொடர் RLC மின்சுற்று, மாறும் அதிர்வெண் கொண்ட AC மூலத்தால் இயக்கப்படுகிறது. மின்சுற்றின் மின்னோட்டத்திற்கான மொத்த எதிர்ப்பு (மின் தடையம்), ஒரு குறிப்பிட்ட அதிர்வெண்ணில் குறைந்தபட்சத்தை அடையுமா?

• மின் தடையம் ஒரு அதிர்வெண்ணில் அதிகபட்சத்தை அடைகிறது.
• மின் தடையம் இயக்க அதிர்வெண்ணை சார்ந்திருக்காது.
• ஆம் — ஒத்ததிர்வு அதிர்வெண் ω₀ = 1/√(LC)-இல் மின் தடையம் குறைந்தபட்சத்தை (வெறும் R க்கு சமம்) அடைகிறது.

2 · அமைப்பு

1. rlc-resonance முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F நிலையானவை (இணைக்கப்பட்ட rlc-series மின்சுற்று சோதனையைப் போலவே).
2. மின் தடையம் மற்றும் கட்ட-கோண வாசிப்புகளை இயக்குங்கள்.
3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் இயக்க கோண அதிர்வெண்ணை அமைத்து (ω₀ = 1/√(LC) = 10 rad/s இன் மடங்காக), மின் தடையத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், இயக்க அதிர்வெண் ω (x-அச்சு) எதிராக மின் தடையம் Z (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள். குறைந்தபட்சம் எங்கே?

4 · பகுப்பாய்வு

1. ஒரு முயற்சிக்கு, R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F பயன்படுத்தி ரியாக்டன்ஸ் X = ωL − 1/(ωC) கணக்கிட்டு, பின்னர் Z = √(R² + X²) மற்றும் φ = atan2(X, R) கணக்கிடுங்கள். இரண்டையும் அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
2. ω = ω₀ = 10 rad/s இல், Z = R சரியாகவும் φ = 0 என்பதையும் உறுதிப்படுத்துங்கள். ஒத்ததிர்வில் தூண்டி ரியாக்டன்ஸ் ωL மற்றும் மின்தேக்கி ரியாக்டன்ஸ் 1/(ωC) சரியாக ரத்தாகி, மின்தடையியின் எதிர்ப்பு மட்டுமே மிஞ்சுவது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.

5 · நீட்டிப்பு

1. ஒரு வானொலி சீரமைப்பு, சாராம்சத்தில் ஒத்ததிர்வு அதிர்வெண்ணை (பொதுவாக ஒரு மாறும் மின்தேக்கி மூலம்) ஒரு வானொலி நிலையத்தின் ஒலிபரப்பு அதிர்வெண்ணுடன் பொருந்த சரிசெய்யக்கூடிய ஒரு RLC மின்சுற்று — அங்கே மின் தடையம் குறைந்து, மின்னோட்டம் (மற்றும் சமிக்ஞை) உச்சத்தை அடைகிறது. மற்ற அதிர்வெண்களில் உள்ள வானொலி நிலையங்கள் ஏன் அடக்கப்படுகின்றன என்று விளக்குங்கள்.
2. கட்ட-கோணம் φ, ஒத்ததிர்வுக்கு கீழே எதிர்மறையாகவும் மேலே நேர்மறையாகவும் இருக்கும். ரியாக்டன்ஸ் சூத்திரம் X = ωL − 1/(ωC) பயன்படுத்தி, குறைந்த அதிர்வெண்கள் மின்தேக்கியை ஆதிக்கம் செலுத்தச் (எதிர்மறை X) செய்யும், உயர் அதிர்வெண்கள் தூண்டியை ஆதிக்கம் செலுத்தச் (நேர்மறை X) செய்யும் ஏன் என்று விளக்குங்கள்.

← சோதனைக்குத் திரும்பு

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்