Frekanslar Arasında RLC Akım Genliği (Devrelere Bağlı)

1 · Tahmin Et

Bu deney, rlc serisi devre deneyi ile tamamen aynı R, L, C değerlerini kullanır; burada, açma geçici olayı yerine fazör/AC problemi olarak görülmektedir. Sürücü frekansını her iki yönde de rezonanstan uzaklaştırdığınızda akım genliği her zaman azalır mı?

2 · Kurulum

  1. rlc-in-circuits ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, V₀ = 10 V — rlc-series devre deneyinin bileşenleriyle aynıdır.
  2. Akım genliği okumasını etkinleştirin.
  3. Her deneme için sürücü açısal frekansını ayarlayın (ω₀ = 10 rad/s'nin katları olarak) ve tepe akım genliğini kaydedin.

3 · Veri Toplayın

Sürücü frekansı ω (rad/s)Tepe akımı genliği I_peak (A)
5.00
10.00
20.00

Üç denemeniz için tepe akımı I_peak'i (y ekseni) sürücü frekansı ω (x ekseni) ile karşılaştırın. Zirve tam olarak ω₀ noktasında mı duruyor?

4 · Analiz et

  1. ...ardından V₀ = 10 V kullanarak I_peak = V₀/Z değerini hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
  2. Bu özel durumda rezonans dışı iki denemenizin (ω₀'nin altında ve üstünde), rezonanstan eşit aralıklarla eşit akım genliği verdiğini doğrulayın. Akım genliğinin neden tam olarak ω₀ noktasında zirve yaptığını ve log-frekans ölçeğinde simetrik olarak düştüğünü açıklayın.

5 · Uzat

  1. Rlc serisi devre deneyi, aynı donanımın sinüzoidal bir sürücüye değil, sabit bir 10 V aküye adım tepkisini (geçici açma) gösterir. 'Empedans' ve 'rezonans'ın neden AC-kararlı durum kavramları olduğunu ve DC açma senaryosuna doğrudan uygulanmadığını açıklayın.
  2. Akım genliğinin rezonanstan ne kadar keskin bir şekilde düştüğü, bir devrenin 'kalite faktörü' Q = ω₀L/R ile tanımlanır. Bu devrenin R = 20 Ω, L = 1 H, ω₀ = 10 rad/s'sini kullanarak Q'yu hesaplayın ve bu devrenin keskin veya geniş bir rezonans zirvesine sahip olup olmadığını açıklayın.

← Deneye geri dön

Elektromanyetizma

138 Ücretsiz Yazdırılabilir Fizik Laboratuvarı Çalışma Kağıdı