يُشحن مكثف 100 pF إلى 12 V ثم يُوصل بملف حثّي مثالي 2,2 mH. أوجد الطاقة الكلية W التي تتأرجح بينهما، بوحدة nJ.
ورقة عمل رنين LC ومعامل الجودة وعرض النطاق مع الإجابات
1.سهلة
C = 100 pFV0 = 12 VL = 2,2 mH
W = nJ
2.سهلة
يُوصَل مكثف 47 pF مشحون إلى 10 V عبر ملف حثّي مثالي 470 µH. أوجد التيار الأقصى Imax في الدائرة، بوحدة mA.
C = 47 pFV0 = 10 VL = 470 µH
Imax = mA
3.متوسطة
لدائرة RLC على التوالي R = 2 Ω وL = 1 mH وC = 10 nF. أوجد معامل جودتها Q.
R = 2 ΩL = 1 mHC = 10 nF
Q =
4.متوسطة
يتذبذب مكثف 2,2 µF مشحون إلى 5 V مع ملف حثّي مثالي 0,47 µH. أوجد الطاقة WL المختزنة في الملف لحظة يكون جهد المكثف 3,75 V، بوحدة µJ.
C = 2,2 µFV0 = 5 VvC = 3,75 V
WL = µJ
5.صعبة
تعمل دائرة RLC على التوالي (R = 5 Ω، L = 470 µH، C = 10 nF) عند الرنين بسعة تيار 500 mA. أوجد الطاقة Ecycle المبددة في R خلال دورة واحدة، بوحدة µJ.
R = 5 ΩL = 470 µHC = 10 nFIm = 500 mA
Ecycle = µJ
6.صعبة
تتكون دائرة رنين متوازية من مكثف 4,7 nF وملف 220 µH بمقاومة لفّ 20 Ω. عند الرنين تتصرف كمقاومة، ومقاومتها الديناميكية RD = L/(C·r). أوجد RD بوحدة kΩ.
L = 220 µHC = 4,7 nFr = 20 Ω
RD = kΩ
مفتاح الإجابات
- 1. W = 7,2 nJ
- 2. Imax = 3,162 mA
- 3. Q = 158,1
- 4. WL = 12,03 µJ
- 5. Ecycle = 8,514 µJ
- 6. RD = 2,34 kΩ
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.