O‘zgaruvchan tok zanjirida aktiv qarshilik, sig‘im va induktivlikka doir virtual masala

O‘rtacha qiyinchilik darajasi • ketma-ket RLC zanjir • vektor diagramma • animatsiya • dinamik grafik

Masala sharti

Effektiv kuchlanishi U va chastotasi f bo‘lgan o‘zgaruvchan tok manbaiga aktiv qarshiligi R bo‘lgan rezistor, induktivligi L bo‘lgan g‘altak va sig‘imi C bo‘lgan kondensator ketma-ket ulangan.

Zanjirning induktiv qarshiligi XL, sig‘im qarshiligi XC, to‘la qarshiligi Z, tok kuchi I, shuningdek UR, UL, UC kuchlanishlarini va faza siljishini aniqlang. Virtual modelda parametrlarni o‘zgartirib aktiv, induktiv va sig‘im qarshiliklarning ta’sirini, vektor diagrammani va tokning chastotaga bog‘lanishini kuzating.

1. Berilgan parametrlar

120 V
50 Hz
30 Ω
0.20 H
80 μF

U, f, R, L yoki C o‘zgarsa formulalar, vektor diagramma va grafiklar avtomatik ravishda yangilanadi.

2. Virtual RLC zanjiri va vektor diagramma

UR UL UC I

3. Formulalar ketma-ketligi

1-qadam. Burchak chastota

ω = 2πf = rad/s
Nazariy izoh: o‘zgaruvchan tokning burchak chastotasi signalning vaqt bo‘yicha tebranish tezligini ifodalaydi.

2-qadam. Induktiv qarshilik

XL = ωL = Ω
Nazariy izoh: induktiv g‘altakda tokning o‘zgarishi o‘zinduksiya EYuK hosil qiladi. Shu sababli chastota yoki L oshganda XL ortadi.

3-qadam. Sig‘im qarshiligi

XC = 1/(ωC) = Ω
Nazariy izoh: kondensator zaryadlanib va razryadlanib turadi. Chastota yoki C oshganda sig‘im qarshiligi kamayadi.

4-qadam. Umumiy reaktiv qarshilik

X = XL − XC = Ω
Nazariy izoh: induktiv va sig‘im qarshiliklari faza jihatdan qarama-qarshi bo‘lgani uchun ular algebraik ayiriladi.

5-qadam. Zanjirning to‘la qarshiligi

Z = √(R² + (XL−XC)²) = Ω
Nazariy izoh: impedans aktiv va reaktiv qarshiliklarning geometrik yig‘indisidir.

6-qadam. Tok kuchi

I = U/Z = A
Nazariy izoh: o‘zgaruvchan tok zanjirida tok kuchi manba kuchlanishining impedansga nisbatiga teng.

7-qadam. Aktiv qarshilikdagi kuchlanish

UR = IR = V
Nazariy izoh: rezistordagi kuchlanish tok bilan bir fazada bo‘ladi.

8-qadam. G‘altakdagi kuchlanish

UL = IXL = V
Nazariy izoh: ideal induktivlikda kuchlanish tokdan faza bo‘yicha 90° oldinda keladi.

9-qadam. Kondensatordagi kuchlanish

UC = IXC = V
Nazariy izoh: ideal kondensatorda kuchlanish tokdan faza bo‘yicha 90° orqada qoladi.

10-qadam. Faza siljishi

φ = arctan[(XL−XC)/R] = °

11-qadam. Vektor tekshiruvi

U = √[UR² + (UL−UC)²] = V
Nazariy izoh: R, L va C dagi kuchlanishlarni oddiy arifmetik emas, fazaviy vektorlar sifatida qo‘shish kerak.

4. Dinamik I(f), XL(f), XC(f) grafigi

f o‘zgarganda joriy nuqtalar siljiydi. L yoki C o‘zgarsa XL va XC chiziqlari hamda rezonans holati, R yoki U o‘zgarsa I(f) egri chizig‘i avtomatik yangilanadi.

5. Yakuniy natija

Induktiv qarshilik: XL = Ω
Sig‘im qarshiligi: XC = Ω
To‘la qarshilik: Z = Ω
Tok kuchi: I = A
Aktiv qarshilikdagi kuchlanish: UR = V
Induktivlikdagi kuchlanish: UL = V
Sig‘imdagi kuchlanish: UC = V
Faza siljishi: φ = °
Zanjir holati: