الذبذبات الحرة في دارة RLC متوالية Tronc Commun

Fiche de cours

RLC الكهرباء الدارة متوالية

RLC الجزء الثالت من درس الكهرباء الدارة متوالية

[KGVID]https://kezakoo.com/wp-content/uploads/2017/11/ثانية-باك-علوم-فيزيائية-_-الكهرباء-الذبذبات-الحرة-في-دارة-RLC-المتوالية-شرح-الدرس-الجزء-الثالت-1.mp4[/KGVID]

رابط المشاهدة على يوتيوب: https://youtu.be/0ye-lLUY3sM

تفريغ مكثف في وشيعة

الكهرباء الذبذبات الحرة في دارة المتوالية شرح الدرس الجزء الاول

المتوالية RLC

[KGVID]https://kezakoo.com/wp-content/uploads/2017/11/الثانية-باك-علوم-فيزيائية-_-الكهرباء-الذبذبات-الحرة-في-دارة-RLC-المتوالية-شرح-الدرس-الجزء-الاول.mp4[/KGVID]

رابط المشاهدة على يوتيوب: https://youtu.be/BDja-D_VHdQ

1. تفريغ مكثف في وشيعة:

1 – النشاط التجريبي 1:

ننجز التركيب الكهربائي الممثل جانبه حيث نستعمل وسيط معلوماتي و حاسوب وبرنم يعالج المعطيات أو راسم التذبذب ذاكراتي.

ننجز التركيب الكهربائي الممثل جانبه حيث نستعمل وسيط معلوماتي و حاسوب وبرنم يعالج المعطيات أو راسم التذبذب ذاكراتي.
+ نضبط التوتر المستمر الذي يعطيه المولد على القيم E = 3V ومقاومة الموصل الاومي على r’=0Ω
+ نؤرجح قاطع التيار إلى الموضع (1) لمدة زمنية كافية لشحن المكثف كليا.
+ نؤرجح قاطع التيار إلى الموضع (2) فنحصل على دارة RLC متوالية مقاومتها الكلية 'R=r+r حيث r مقاومة الوشيعة.

- نعاين التوتر (Uc(t بين مربطي المكثف.
- نعيد التجربة عدة مرات برفع المقاومة 'r

النتائج:

الاستثمار:

1 – يمثل الرسم التذبذبي الممثل باللون الأزرق في الشكل (2) نموذجا للمنحنى المحصل عليه بالنسبة r’ = 0
1 – 1 – كيف يتغير وسع التوتر (Uc(t ؟ هل(Uc(t دالة دورية ؟
عند وضع K في الموضع (1) يشحن المكثف وعند وضعه في الموضع (2) نحصل على دارة RLC متوالية حيث في هذه الحالة يفرغ المكثف في الوشيعة.
ويكون التوتر (Uc(t بين مربطي المكثف متناوبا . (Uc(t ليست بدالة دورية.
- وسع التوتر (Uc(t يتناقص مع الزمن t نقول أن التذبذبات مخمدة.
بما أن الذبذبات تتم دون أن نزود الدارة RLC بالطاقة غير الطاقة المخزونة في المكثف , نقول أن الذبذبات حرة.

خلاصة:

يؤدي تفريغ مكثف, مشحون, في وشيعة دارة RLC متوالية , إلى ظهور تذبذبات حرة ومخمدة.
نقول أن الدارة RLC المتوالية تكون متذبذبا كهربائيا حرا ومخمدا.

أنظمة الذبذبات الحرة:

1 – 2 – نسمي شبه الدور T المدة الزمنية الفاصلة بين قيمتين قصويتين متتاليين للتوتر (Uc(t . عين مبيانيا T من خلال المبيان يمكن أن نعين شبه الدور وهو المدة الزمنية الفاصلة بين قيمتين قصويتين متتاليتين للتوتر (Uc(t .

تعريف بشبه الدور T:

نسمي شبه الدور T المدة الزمنية الفاصلة بين قيمتين قصويتين متتاليين للتوتر (Uc(t .

2 – ما ثأثير المقاومة R على :
2 – 1 – وسع التذبذبات ؟

عندما نغير المقاومة الكلية للدارة يتغير وسع الذبذبات.

2 – 2 شبه الدور T ؟

بالنسبة لقيم المقاومة صغيرة جدا يلاحظ أن شبه الدور لا يتعلق بقيمة R

3 – عندما تاخد المقاومة ’r قيمة كبيرة جدا : هل التوتر (Uc(t المعاين تذبذبي ؟

عندما تأخد R قيم كبيرة جدا (Uc(t توتر غير تذبذبي أي أن الذبذبات تزول يكون لدينا خمود مهم.

4 – حسب قيم المقاومة الكلية R للدارة RLC يلاحظ تجربيا وجود نظامين للذبذبات : نظام شبه دوري و نظام لا دوري.

تعرف على هاذين النظامين من خلال الشكل 2

النظام شبه الدوري يحدث إذا كانت قيمة المقاومة R صغيرة.
النظام لا دوري عندما تكون R كبيرة جدا حيث تزول الذبذبات نظرا لوجود خمود مهم.

5 – نضبط من جديد ’r على القيمة 0

في المرحلة أولى نأخد L = 11mH و C = 1µF ونقيس شبه الدور T

في المرحلة ثانية : نأخد L = 11mH و C = 0.22µF ونقيس T

هل يتعلق شبه الدور بكل من L و C ؟

نعم يتعلق شبه الدور بقيم L و C ولا يتعلق بقيم R

أنظمة الذبذبات الحرة:

حسب مقاومة الدارة RLC نحصل على ثلاثة أنظمة:

أ – نظام شبه دوري :

R صغيرة نحصل على ذبذبات يتناقص وسعها تدرجيا مع الزمن R صغيرة نحصل على ذبذبات يتناقص وسعها تدرجيا مع الزمن

ب – نظام لا دوري:</h5/> R كبيرة جدا = تزول الذبذبات نظرا لوجود خمود مهم و نسمي هذا النظام نظام لا دوري

R كبيرة جدا = تزول الذبذبات نظرا لوجود خمود مهم و نسمي هذا النظام نظام لا دوري

ج – نظام حرج:

في الذبذبات الحرة توجد قيمة معينة للمقاومة نرمز لها ب Rc وتسمى مقاومة حرجة وهي مقاومة تفصل بين النظام شبه دوري و النظام اللا دوري ونسمي النظام في هذه الحالة بالنظام الحرج وفي هذه الحالة بالنظام الحرج وفي هذه الحالة يرجع التوتر (Uc(t إلى صفر بسرعة ودون تذبذب وتتعلق Rc ب C و L.