தொடர் RLC: அடக்கம் மற்றும் ஒத்ததிர்வு

1 · கணிப்பு

ஒரு தொடர் RLC மின்சுற்று, மின்தடையி, தூண்டி, மின்தேக்கி ஆகியவற்றை இணைக்கிறது. மின்தடையியின் மதிப்பு, மின்சுற்று அதன் இறுதி நிலைக்கான அணுகுதல் அலைவுறுமா (குறை அடக்கம்) இல்லையா (மிகை அடக்கம்) என்பதை தீர்மானிக்கிறது. பெரிய மின்தடை அலைவை அதிகமாக்குமா குறைக்குமா?

2 · அமைப்பு

  1. rlc-series முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். L = 1 H, C = 0.01 F நிலையானவை; மின்கலம் 10 V வழங்குகிறது.
  2. மின்தேக்கி-மின்னழுத்த மற்றும் தூண்டி-மின்னோட்ட வாசிப்புகளை இயக்குங்கள்.
  3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் மின்தடையியின் மதிப்பை அமைத்து, அடக்க விகிதம் ζ = R / (2√(L/C)) கணக்கிடுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

மின்தடை R (Ω)ஒத்ததிர்வு அதிர்வெண் f₀ (Hz)அடக்க விகிதம் ζ
10.00
20.00
40.00

ஒவ்வொரு R மதிப்புக்கும், மின்தேக்கி மின்னழுத்தம் மீறி ஓசையடிக்கும் (ζ < 1, குறை அடக்கம்), வேகமான சாத்தியமான மென்மையான அணுகுதலில் நிலைக்கும் (ζ = 1, மாறுநிலை அடக்கம்), அல்லது மீறாமல் மெதுவாக அணுகும் (ζ > 1, மிகை அடக்கம்) என்று நீங்கள் எதிர்பார்ப்பீர்களா என்பதை வரையுங்கள்.

4 · பகுப்பாய்வு

  1. ஒரு முயற்சிக்கு, L = 1 H, C = 0.01 F பயன்படுத்தி f₀ = 1/(2π√(LC)) கணக்கிட்டு (R-ஐ சார்ந்திருக்காததால் ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும் அதே), பின்னர் ζ = R/(2√(L/C)) கணக்கிடுங்கள். இரண்டையும் அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
  2. இந்த மின்சுற்றின் இயல்புநிலை R = 20 Ω, சரியாக ζ = 1 (மாறுநிலை அடக்கம்) தருகிறது — அந்த மதிப்பில் இயக்கு (Play)-ஐ அழுத்தி, மின்தேக்கி மின்னழுத்தம் மீறாமல் முடிந்தவரை வேகமாக 10 V-ஐ அணுகுவதைப் பாருங்கள். R = 10 Ω-இல் (ζ = 0.5, குறை அடக்கம்) பதிலாக என்ன தெரியும் என்று எதிர்பார்க்கிறீர்கள் என்று விளக்குங்கள்.

5 · நீட்டிப்பு

  1. மாறுநிலை அடக்க அமைப்புகள் (ζ = 1) பொறியியலில் மதிக்கப்படுகின்றன — உதாரணமாக கார் அதிர்ச்சி உறிஞ்சிகள் — ஏனெனில் அவை எந்த மீறலும் அல்லது துள்ளலும் இல்லாமல் மிக வேகமாக சமநிலைக்குத் திரும்புகின்றன. ஒரு குறை அடக்க அதிர்ச்சி உறிஞ்சி (ζ < 1) நிச்சயமாக அசௌகரியமான, துள்ளும் பயணத்தைத் தரும் ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
  2. ஒத்ததிர்வு அதிர்வெண் f₀ = 1/(2π√(LC)) வெறும் L மற்றும் C-ஐ சார்ந்தது, R-ஐ முற்றிலும் அல்ல — R வெறுமனே அடக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது. ஒரு RLC வானொலி சீரமைப்பு மின்சுற்று, எந்த வானொலி நிலையத்தின் அதிர்வெண்ணுக்கு அது பதிலளிக்கிறது என்பதைத் தேர்ந்தெடுக்க L மற்றும் C-ஐ (R-ஐ அல்ல) பயன்படுத்துகிறது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

RLC ஒத்ததிர்வு அதிர்வெண்

ஒரு தொடர் RLC மின்சுற்றின் இயற்கை அலைவு அதிர்வெண் f₀ = 1/(2π√(LC)), இது முழுவதும் தூண்டல் மற்றும் மின்தேக்கத்தால் நிர்ணயிக்கப்படுகிறது. மின்தடை R இந்த அதிர்வெண்ணை மாற்றாது — அது எந்த அலைவும் எவ்வளவு வலுவாக அடக்கப்படுகிறது என்பதை மட்டுமே கட்டுப்படுத்துகிறது.

← சோதனைக்குத் திரும்பு

மின்சுற்றுகள்

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்