వలయాలు

శ్రేణి RLC

శ్రేణిలో R, L, C — సంధారకం మూలానికి స్థిరపడుతుంది

శ్రేణి RLC — ఇంటరాక్టివ్ వలయాలు సిమ్యులేషన్. శ్రేణిలో R, L, C — సంధారకం మూలానికి స్థిరపడుతుంది ప్రత్యక్ష SI కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్‌తో కూడిన ఉచిత, బ్రౌజర్ ఆధారిత ఆభాసీ భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగశాల.

శ్రేణి RLC క్షణిక స్థితి

శ్రేణిలో R, L, C కలిసి స్థిర స్థితి వైపు అవమందిత క్షణిక స్థితిని ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

సంధారకం, ప్రేరకం మధ్య శక్తి మారుతుండగా నిరోధకం శక్తిని వ్యయం చేస్తుంది.

• ω₀ = 1/√(LC)
• R నుండి అవమందనం

దర్యాప్తి సంక్షిప్త వివరణ

ల్యాబ్ తెరిచే ముందు ప్రశ్నను ప్లాన్ చేయండి

ఈ సంక్షిప్త సారాంశం ప్రీరెండర్ చేసిన పేజీని ప్రతిబింబిస్తుంది: ముఖ్య ప్రశ్న, పోటీ ఊహలు, చరరాశి పాత్రలు, నియంత్రక నియమాలు, సెటప్, విశ్లేషణ, విస్తరణ ప్రశ్నలు — ఇవే క్రమంలో కనిపిస్తూ ఉంటాయి.

ముఖ్య ప్రశ్న

శ్రేణి RLC వలయం నిరోధకం, ప్రేరకం, సంధారకాన్ని కలిపి ఉంటుంది. వలయం తన తుది స్థితిని సమీపించే విధానం డోలనం చెందుతుందా (అల్ప-అవమందిత) లేదా చెందదా (అతి-అవమందిత) అనేది నిరోధకపు విలువపై ఆధారపడి ఉంటుంది. పెద్ద నిరోధం డోలనాన్ని మరింత సంభావ్యం చేస్తుందా లేక తక్కువ సంభావ్యం చేస్తుందా?

పరిగణించాల్సిన ఊహలు

• పెద్ద నిరోధం డోలనాన్ని మరింత సంభావ్యం చేస్తుంది.
• నిరోధం వలయం డోలనం చెందుతుందో లేదో ప్రభావితం చేయదు, ఎంత వేగంగా స్థిరపడుతుందో మాత్రమే ప్రభావితం చేస్తుంది.
• పెద్ద నిరోధం డోలనాన్ని అణచివేస్తుంది — ఎక్కువ నిరోధం అంటే ప్రతి చక్రానికి ఎక్కువ శక్తి వ్యయం, ఏ రింగింగ్‌నైనా అవమందనం చేస్తుంది.

చరరాశి పాత్రలు

మీరు సెట్ చేసేవి:

• నిరోధం R (Ω)

మీరు కొలిచేవి:

• అనునాద పౌనఃపున్యం f₀ (Hz)
• అవమందన నిష్పత్తి ζ

పరిశోధన ఎలా నడుస్తుంది

1. rlc-series ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. L = 1 H, C = 0.01 F స్థిరంగా ఉంటాయి; బ్యాటరీ 10 V సరఫరా చేస్తుంది.
2. సంధారక-వోల్టేజ్, ప్రేరక-ప్రవాహ రీడింగ్‌లను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి నిరోధకపు విలువను సెట్ చేసి, అవమందన నిష్పత్తి ζ = R / (2√(L/C)) లెక్కించండి.

పాలక సమీకరణం

RLC అనునాద పౌనఃపున్యం — f₀ = 1 / (2π·√(L·C))

శ్రేణి RLC వలయపు సహజ డోలన పౌనఃపున్యం f₀ = 1/(2π√(LC)), ఇది పూర్తిగా ప్రేరకత్వం, సామర్థ్యం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. నిరోధం R ఈ పౌనఃపున్యాన్ని మార్చదు — ఏ డోలనమైనా ఎంత బలంగా అవమందించబడుతుందో మాత్రమే నియంత్రిస్తుంది.

ముద్రించగల కార్యపత్రకం విద్యార్థులను ఏమి కనుగొనమంటుంది

• ఒక ప్రయత్నానికి, L = 1 H, C = 0.01 F ఉపయోగించి f₀ = 1/(2π√(LC)) లెక్కించండి (R పై ఆధారపడనందున ప్రతి ప్రయత్నానికీ అదే), ఆపై ζ = R/(2√(L/C)). రెండింటినీ పట్టికతో పోల్చండి.
• ఈ వలయపు డిఫాల్ట్ R = 20 Ω సరిగ్గా ζ = 1 ఇస్తుంది (క్రాంతిక అవమందన) — ఆ విలువ వద్ద ప్లే నొక్కి, సంధారక వోల్టేజ్ అధికేక్షణ లేకుండా సాధ్యమైనంత వేగంగా 10 V ను సమీపించడం చూడండి. R = 10 Ω వద్ద (ζ = 0.5, అల్ప-అవమందిత) బదులుగా మీరు ఏమి చూడాలని ఊహిస్తారో వివరించండి.

ల్యాబ్‌కు మించి ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది

• క్రాంతిక అవమందిత వ్యవస్థలు (ζ = 1) ఇంజనీరింగ్‌లో విలువైనవి — ఉదాహరణకు కారు షాక్ అబ్జార్బర్‌లు — ఎందుకంటే అవి ఏ అధికేక్షణ లేదా కుదుపులు లేకుండా సమతౌల్యానికి అత్యంత వేగంగా తిరిగి వస్తాయి. అల్ప-అవమందిత షాక్ అబ్జార్బర్ (ζ < 1) అసౌకర్యమైన, కుదుపుల రైడ్‌ను ఇస్తుందో వివరించండి.
• అనునాద పౌనఃపున్యం f₀ = 1/(2π√(LC)) L, C లపైనే ఆధారపడుతుంది, R పై అసలు ఆధారపడదు — R అవమందనాన్ని మాత్రమే నియంత్రిస్తుంది. ఒక RLC రేడియో ట్యూనింగ్ వలయం ఏ స్టేషన్ పౌనఃపున్యానికి స్పందిస్తుందో ఎంచుకోవడానికి L, C లను (R ను కాదు) ఎందుకు ఉపయోగిస్తుందో వివరించండి.

• AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
• AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
• IB Physics — B.5 Current and circuits
• General High School Physics — Electricity & DC circuits
• NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields

1. Rlc Series కు స్వాగతం
2. ప్లే నొక్కండి
3. సంధారకం ఎంచుకోండి
4. క్షణిక స్థితిని చూడండి
5. లక్షణాల ప్యానెల్ తెరవండి
6. మీరు సాధించారు!

దృశ్యం నిర్మించడానికి, ప్లే నొక్కడానికి, ప్రత్యక్ష కొలతలు, మార్గదర్శిత ట్యుటోరియల్‌తో అన్వేషించడానికి ఇంటరాక్టివ్ సిమ్యులేషన్ తెరవండి.

ఇంటరాక్టివ్ ల్యాబ్ తెరవండి →

ప్రయోగ పత్రకం డౌన్‌లోడ్ →

సంధారక చార్జింగ్ & కాల స్థిరాంకాలు