అనునాదానికి దూరంగా RLC ప్రవాహ తరంగరూపం

1 · ఊహించండి

ఈ RLC వలయం అనునాదానికి దూరంగా (తన అనునాద పౌనఃపున్యంలో సగం వద్ద) డ్రైవ్ చేయబడుతోంది, కాబట్టి దాని ప్రవాహం డ్రైవ్ వోల్టేజ్‌కు స్థిర దశ కోణంతో వెనుకబడుతుంది లేదా ముందుకు వెళ్తుంది. తక్షణ ప్రవాహం ఇంకా డ్రైవ్‌తో అదే పౌనఃపున్యం వద్ద జైన్ ఆకారంలో డోలనం చెందుతుందా?

• లేదు — ప్రవాహం డ్రైవ్‌కు భిన్నమైన పౌనఃపున్యం వద్ద డోలనం చెందుతుంది.
• అవును — ప్రవాహం ఖచ్చితంగా డ్రైవ్ పౌనఃపున్యం వద్దే డోలనం చెందుతుంది, వోల్టేజ్‌కు సంబంధించి కేవలం దశ మారిపోతుంది.
• స్థిర-స్థితిలో ప్రవాహం అసలు జైన్ ఆకారంలో ఉండదు.

2 · అమరిక

1. rlc-off-resonance ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, డ్రైవ్ ω = 5 rad/s (అనునాద ω₀ = 10 rad/s లో సగం), V₀ = 10 V.
2. తక్షణ-ప్రవాహ రీడింగ్‌ను చేతనం చేయండి.
3. జాబితా చేసిన ప్రతి సమయంలోనూ తక్షణ ప్రవాహాన్ని చదవండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు రీడింగ్‌ల కోసం గడిచిన కాలం t (x-అక్షం) పై ప్రవాహం i(t) (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి, డ్రైవ్ వోల్టేజ్‌తో దశలో ఉన్న జైన్ తరంగానికి సంబంధించిన దశ వెనుకబాటును చూపడానికి పూర్తి చక్రాన్ని స్కెచ్ చేయండి.

4 · విశ్లేషించండి

1. ముందుగా X = ωL − 1/(ωC) తో Z = √(R² + X²), φ = atan2(X, R) లెక్కించండి, R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, ω = 5 rad/s ఉపయోగించి (Z = 25 Ω, φ ≈ −0.64 rad వస్తుంది). ఆపై V₀ = 10 V ఉపయోగించి i(t) = (V₀/Z)sin(ωt − φ) లెక్కించండి. పట్టికతో పోల్చండి.
2. ఈ దశ కోణం ఋణాత్మకం, అంటే ఈ పౌనఃపున్యం వద్ద (అనునాదానికి కింద) వలయం సంధారక-ఆధిపత్యంలో ఉంది. ప్రవాహం డ్రైవ్ వోల్టేజ్‌ను ముందుకు తీసుకెళ్తుందా లేక వెనుకకు ఉంచుతుందా అనే విషయంలో ఋణ φ ఏమి తెలియజేస్తుందో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

1. ఇక్కడి ప్రవాహ పరిమాణం (V₀/Z = 10/25 = 0.4 A) ఖచ్చితంగా అనునాదం వద్ద ఉండే (V₀/R = 10/20 = 0.5 A) కంటే చిన్నది. RLC వలయాన్ని అనునాదానికి దూరంగా డ్రైవ్ చేయడం వల్ల ఎప్పుడూ అనునాదం వద్ద డ్రైవ్ చేసినప్పుడు వచ్చే పరిమాణం కంటే చిన్న ప్రవాహ పరిమాణమే వస్తుందో వివరించండి.
2. అనునాదేతర పౌనఃపున్యాలు చిన్న ప్రవాహ పరిమాణాలను ఇచ్చేలోపు, RLC వలయం సహజ పౌనఃపున్య ఫిల్టర్‌లా పనిచేస్తుంది. తన అనునాద పౌనఃపున్యంతో కలిపి మిళితమైన చాలా ఎక్కువ లేదా చాలా తక్కువ పౌనఃపున్య సిగ్నల్‌కు ఈ వలయం బలహీనంగా ఎందుకు స్పందిస్తుందో వివరించండి.

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు