పౌనఃపున్యాల మీదుగా RLC ప్రవాహ పరిమాణం (వలయాలతో అనుబంధం)

1 · ఊహించండి

ఈ ప్రయోగం rlc-series వలయ ప్రయోగపు ఖచ్చితమైన అదే R, L, C విలువలను ఉపయోగిస్తుంది, ఇక్కడ స్విచ్-ఆన్ క్షణిక స్థితి బదులు ఫేజర్/AC సమస్యగా చూస్తాము. డ్రైవ్ పౌనఃపున్యాన్ని అనునాదం నుండి ఏ దిశలోనైనా దూరంగా మార్చినకొద్దీ, ప్రవాహ పరిమాణం ఎప్పుడూ తగ్గుతూనే ఉంటుందా?

• అవును — అనునాదం నుండి ఏ దిశలో అయినా (ఎక్కువ లేదా తక్కువ ω) దూరంగా వెళ్లినకొద్దీ ప్రవాహ పరిమాణం తగ్గుతుంది, ఎందుకంటే రెండు వైపులా ప్రతిబాధ పెరుగుతుంది.
• ప్రవాహ పరిమాణం అనునాదానికి పైన పౌనఃపున్యాల వద్ద మాత్రమే తగ్గుతుంది.
• ప్రవాహ పరిమాణం అనునాదానికి కింద పౌనఃపున్యాల వద్ద మాత్రమే తగ్గుతుంది.

2 · అమరిక

1. rlc-in-circuits ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, V₀ = 10 V — rlc-series వలయ ప్రయోగపు భాగాలకు సరిపోలినవే.
2. ప్రవాహ-పరిమాణ రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి డ్రైవ్ కోణీయ పౌనఃపున్యాన్ని (ω₀ = 10 rad/s యొక్క గుణిజంగా) సెట్ చేసి, గరిష్ఠ ప్రవాహ పరిమాణాన్ని నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం డ్రైవ్ పౌనఃపున్యం ω (x-అక్షం) పై గరిష్ఠ ప్రవాహం I_peak (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. శిఖరం ఖచ్చితంగా ω₀ వద్దే ఉందా?

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F ఉపయోగించి Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) లెక్కించి, ఆపై V₀ = 10 V ఉపయోగించి I_peak = V₀/Z. పట్టికతో పోల్చండి.
2. అనునాదం నుండి సమాన దూరంలో సమానంగా అలాంకితం చేయబడిన మీ రెండు అనునాదేతర ప్రయత్నాలు (ω₀ కి కింద, పైన) ఈ నిర్దిష్ట సందర్భంలో సమాన ప్రవాహ పరిమాణాన్ని ఇస్తాయని నిర్ధారించండి. ప్రవాహ పరిమాణం ఖచ్చితంగా ω₀ వద్ద శిఖరానికి చేరి, లాగ్-పౌనఃపున్య స్కేల్‌పై సౌష్ఠవంగా పడిపోతుందో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

1. rlc-series వలయ ప్రయోగం ఈ అదే హార్డ్‌వేర్ యొక్క స్థిర 10 V బ్యాటరీకి స్టెప్ స్పందనను (స్విచ్-ఆన్ క్షణిక స్థితి) చూపుతుంది, జైన్ డ్రైవ్‌ను కాదు. 'ప్రతిబాధ', 'అనునాదం' AC-స్థిర-స్థితి భావనలుగా ఆ DC స్విచ్-ఆన్ సన్నివేశానికి నేరుగా వర్తించవు ఎందుకో వివరించండి.
2. అనునాదం నుండి దూరంగా ప్రవాహ పరిమాణం ఎంత తీవ్రంగా పడిపోతుందో అనేది వలయపు 'క్వాలిటీ ఫ్యాక్టర్' Q = ω₀L/R తో వర్ణించబడుతుంది. ఈ వలయపు R = 20 Ω, L = 1 H, ω₀ = 10 rad/s ఉపయోగించి Q లెక్కించి, ఈ వలయానికి సూక్ష్మమైన (షార్ప్) అనునాద శిఖరముందో విశాలమైన (బ్రాడ్) అనునాద శిఖరముందో వివరించండి.

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు