يُشحن مكثف 100 nF إلى 5 V ثم يُوصل بملف حثّي مثالي 22 mH. أوجد الطاقة الكلية W التي تتأرجح بينهما، بوحدة µJ.
ورقة عمل رنين LC ومعامل الجودة وعرض النطاق مع الإجابات
1.سهلة
C = 100 nFV0 = 5 VL = 22 mH
W = µJ
2.سهلة
يجب أن ترنّ دائرة LC فيها L = 100 µH عند 100 kHz. أوجد السعة C بوحدة nF.
L = 100 µHf0 = 100 kHz
C = nF
3.متوسطة
في دائرة LC مثالية فيها L = 470 µH وC = 10 µF، يكون المكثف مشحونًا بالكامل عند t = 0. كم يمضي من الزمن حتى تصبح كل الطاقة في الملف؟ أعط t بوحدة µs.
L = 470 µHC = 10 µF
t = µs
4.متوسطة
يتذبذب مكثف 10 nF مشحون إلى 24 V مع ملف حثّي مثالي 47 µH. أوجد الطاقة WL المختزنة في الملف لحظة يكون جهد المكثف 14,4 V، بوحدة µJ.
C = 10 nFV0 = 24 VvC = 14,4 V
WL = µJ
5.صعبة
يتفرغ مكثف 1 nF مشحون عبر ملف 100 µH بمقاومة توالٍ كلية 10 Ω، فيتلاشى التذبذب ببطء. تتناقص سعته كـ e−Rt/(2L). كم دورة تذبذب n تمر قبل أن تنتصف السعة؟ (الفواقد صغيرة، فالتردد هو f₀.)
L = 100 µHC = 1 nFR = 10 Ω
n =
6.صعبة
تعمل دائرة RLC على التوالي (R = 5 Ω، L = 2,2 mH، C = 22 nF) عند الرنين بسعة تيار 50 mA. أوجد الطاقة Ecycle المبددة في R خلال دورة واحدة، بوحدة nJ.
R = 5 ΩL = 2,2 mHC = 22 nFIm = 50 mA
Ecycle = nJ
مفتاح الإجابات
- 1. W = 1,25 µJ
- 2. C = 25,33 nF
- 3. t = 107,7 µs
- 4. WL = 1,843 µJ
- 5. n = 6,977
- 6. Ecycle = 273,2 nJ
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.