RLC Devreleri ve Mekanik Rezonans Analizi
Yayınlanma:
14. Bir seri RLC devresi alternatif akım kaynağına bağlanmıştır. Devredeki bobinin indüktansı ve kondansatörün kapasitansı uygun şekilde ayarlandığında, rezonans frekansı oluşur ve devreden maksimum akım geçer. (Şekil: R, L, C elemanlarının seri bağlı olduğu bir RLC devresi diyagramı) Benzer şekilde, büyük bir asma köprü de belirli bir doğal titreşim frekansına sahiptir. Eğer rüzgâr veya yayaların ritmik hareketleri bu frekansa eşit veya çok yakın olursa, köprü şiddetli salınımlar yaparak çökebilir. Buna göre, elektrik devrelerindeki rezonans ile köprülerin mekanik rezonansı arasındaki benzerlikler dikkate alındığında aşağıdaki ifadelerden hangisi yanlıştır? A) RLC devresinde rezonans frekansında devrenin empedansı omik direnç değerine eşittir. B) Rüzgârın etkisiyle salınan bir köprüde rezonans oluşmaz, çünkü rezonans yalnızca elektriksel sistemlerde görülür. C) AC devrelerde rezonans durumunda omik dirençte açığa çıkan enerji maksimum olur. D) RLC devresinde rezonans, bobin ve kondansatörün reaktanslarının eşit olmasıyla gerçekleşir. E) Köprü mühendisleri rezonansı önlemek için yapıya sönümleyici elemanlar ekler.
Soruda görsel içerik var: Şekil, seri bir RLC devresini göstermektedir. Devre, bir AC güç kaynağı (Vs), bir direnç (R), bir bobin (L) ve bir kondansatörden (C) oluşmaktadır. R, L ve C bileşenleri birbirine seri bağlanmıştır. Şekilde bileşenlerin üzerindeki voltaj düşüşlerini gösteren VR, VL ve VC etiketleri kesikli çizgilerle belirtilmiştir.
Animasyonlu Video Çözüm
İlk yarısı ücretsiz izlenebilir, tamamı uygulamada.
Adım Adım Yazılı Çözüm
Merhaba Ceylan, bu soruda elektriksel ve mekanik sistemlerdeki rezonans olaylarını ve aralarındaki benzerlikleri inceleyeceğiz.
Rezonans Olayı
Önce seri bir RLC devresini hatırlayalım. Devrenin toplam direnci olan empedansı, büyük Z harfi ile gösteriyoruz.
Rezonans durumunda bobinin indüktif reaktansı, yani X L, kondansatörün kapasitif reaktansı olan X C'ye eşit olur.
Bu eşitlik sağlandığında, formüldeki parantez içi sıfır olur ve empedans en küçük değeri olan saf direnç R'ye eşitlenir. Bu durum A seçeneğinde doğru ifade edilmiştir.
Empedans en küçük değerini aldığında, Ohm kanununa göre devreden geçen akım maksimum olur.
Akımın maksimum olması, omik direnç üzerinde birim zamanda açığa çıkan enerjinin, yani gücün de maksimum olması demektir. Dolayısıyla C ve D seçenekleri de doğrudur.
Çözümün devamı Solvi’de
6 adım daha kilitli. Tamamını animasyonlu ve sesli anlatımla ücretsiz izle.
Fotoğrafını çek, her soruyu böyle çöz.
Çözümün Devamını Ücretsiz İzleİndirmesi ücretsiz · İlk çözümler hediye