RLC ప్రతిబాధ vs. డ్రైవ్ పౌనఃపున్యం: అనునాదాన్ని కనుగొనడం

1 · ఊహించండి

శ్రేణి RLC వలయం మారుతున్న పౌనఃపున్యం గల AC మూలంతో డ్రైవ్ చేయబడుతుంది. ప్రవాహానికి వలయపు మొత్తం వ్యతిరేకత (ప్రతిబాధ) ఏదైనా ఒక నిర్దిష్ట పౌనఃపున్యం వద్ద కనిష్ఠానికి చేరుతుందా?

• ప్రతిబాధ ఏదో ఒక పౌనఃపున్యం వద్ద గరిష్ఠానికి చేరుతుంది.
• ప్రతిబాధ డ్రైవ్ పౌనఃపున్యంపై ఆధారపడదు.
• అవును — అనునాద పౌనఃపున్యం ω₀ = 1/√(LC) వద్ద ప్రతిబాధ కనిష్ఠానికి (కేవలం R కు సమానంగా) చేరుతుంది.

2 · అమరిక

1. rlc-resonance ప్రీసెట్‌ను తెరిచి రీసెట్ నొక్కండి. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F స్థిరంగా ఉన్నాయి (అనుబంధిత rlc-series వలయ ప్రయోగం వలెనే).
2. ప్రతిబాధ, దశ-కోణ రీడింగ్‌లను చేతనం చేయండి.
3. ప్రతి ప్రయత్నానికి డ్రైవ్ కోణీయ పౌనఃపున్యాన్ని (ω₀ = 1/√(LC) = 10 rad/s యొక్క గుణిజంగా) సెట్ చేసి, ప్రతిబాధను నమోదు చేయండి.

3 · డేటా సేకరించండి

మీ మూడు ప్రయత్నాల కోసం డ్రైవ్ పౌనఃపున్యం ω (x-అక్షం) పై ప్రతిబాధ Z (y-అక్షం) ప్లాట్ చేయండి. కనిష్ఠం ఎక్కడ ఉంది?

4 · విశ్లేషించండి

1. ఒక ప్రయత్నానికి, రియాక్టెన్స్ X = ωL − 1/(ωC) లెక్కించి, ఆపై R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F ఉపయోగించి Z = √(R² + X²), φ = atan2(X, R). రెండింటినీ పట్టికతో పోల్చండి.
2. ω = ω₀ = 10 rad/s వద్ద, Z = R ఖచ్చితంగా, φ = 0 అని నిర్ధారించండి. అనునాదం వద్ద ప్రేరక రియాక్టెన్స్ ωL, సంధారక రియాక్టెన్స్ 1/(ωC) ఖచ్చితంగా రద్దవుతాయి, నిరోధకపు వ్యతిరేకత మాత్రమే మిగులుతుందో వివరించండి.

5 · విస్తరించండి

1. రేడియో ట్యూనర్ సారాంశంలో ఒక RLC వలయం, దీని అనునాద పౌనఃపున్యాన్ని మీరు (సాధారణంగా వేరియబుల్ సంధారకం ద్వారా) ఒక స్టేషన్ ప్రసార పౌనఃపున్యానికి సరిపోయేలా సర్దుతారు — అక్కడ ప్రతిబాధ పడిపోతుంది, ప్రవాహం — సిగ్నల్ — శిఖరానికి చేరుతుంది. ఇతర పౌనఃపున్యాల స్టేషన్‌లు బదులుగా ఎందుకు అణిదిపోతాయో వివరించండి.
2. దశ కోణం φ అనునాదానికి కింద ఋణాత్మకం, పైన ధనాత్మకం. రియాక్టెన్స్ సూత్రం X = ωL − 1/(ωC) ఉపయోగించి, తక్కువ పౌనఃపున్యాలు సంధారకాన్ని (ఋణ X) ఆధిపత్యం చేయిస్తాయి, ఎక్కువ పౌనఃపున్యాలు ప్రేరకాన్ని (ధన X) ఆధిపత్యం చేయిస్తాయో వివరించండి.

← ప్రయోగానికి తిరిగి

138 ఉచిత ముద్రించగల భౌతిక శాస్త్ర ప్రయోగ పత్రకాలు