الاستجابة العابرة والتوقيت

مقارنة الاستجابة تحت التخميد والتخميد الحرج وفوق التخميد في دوائر RLC

شاهد الأنماط الثلاثة لحلول المعادلات التفاضلية من الدرجة الثانية عملياً عبر ضبط مقاومة التخميد R في دائرة RLC.

السرعة
موجة مربعة بتردد 40 هرتز تغذي دائرة رنين مكونة من ملف (25mH) ومكثف (10µF) ومقاومة منخفضة (8Ω)، لتشاهد ظاهرة الرنين والتذبذب المضمحل عند كل نبضة.
● CH1: CH1
● CH2: CH2

الشرح الهندسي والنموذج الرياضي للدائرة

R_critical = 2 × √(L / C) = 2 × √(0.025 / 0.00001) = 100 Ω

تشترك جميع الأنظمة الكهربائية والميكانيكية من الدرجة الثانية في نفس المعادلة المميزة. في هذه الدائرة تبلغ مقاومة التخميد الحرج 100Ω بالضبط: أقل من 100Ω نحصل على تذبذب ورنين، وعند 100Ω نحصل على أسرع استقرار ممكن دون أي تجاوز (Overshoot)، وفوق 100Ω تصبح الاستجابة بطيئة (فوق التخميد).

خطوات التجربة العملية التفاعلية

  1. ابدأ عند R1 = 8Ω (تحت التخميد) ولاحظ التذبذب القوي.
  2. اضبط R1 = 100Ω بالضبط (التخميد الحرج) وشاهد أسرع وصول للاستقرار بدون أي رنين!
  3. ارفع R1 إلى 350Ω (فوق التخميد) لملاحظة تباطؤ زمن الصعود.

أسئلة هندسية متكررة

ما هي المعادلة الأساسية لتجربة مقارنة الاستجابة تحت التخميد والتخميد الحرج وفوق التخميد في دوائر RLC؟

R_critical = 2 × √(L / C) = 2 × √(0.025 / 0.00001) = 100 Ω — تشترك جميع الأنظمة الكهربائية والميكانيكية من الدرجة الثانية في نفس المعادلة المميزة. في هذه الدائرة تبلغ مقاومة التخميد الحرج 100Ω بالضبط: أقل من 100Ω نحصل على تذبذب ورنين، وعند 100Ω نحصل على أسرع استقرار ممكن دون أي تجاوز (Overshoot)، وفوق 100Ω تصبح الاستجابة بطيئة (فوق التخميد).

هل يمكنني تعديل قيم العناصر وإضافة أسلاك جديدة في هذه الدائرة؟

نعم! الدائرة أعلاه حية بالكامل؛ اضغط على أي عنصر لتغيير قيمته أو اسحب أسلاكاً وعناصر جديدة من اللوحة الجانبية وشارك تعديلك برابط مباشر.

دوائر إلكترونية تفاعلية ذات صلة