Electromagnetisme
RLC en règim estacionari enllaçat
Aquest banc analític en règim estacionari mostra el fasor Z, I i la fase per als mateixos R, L, C; el predefinit separat de Circuits en modela el transitori d'encesa.
RLC en règim estacionari enllaçat — simulació interactiva de Electromagnetisme. Aquest banc analític en règim estacionari mostra el fasor Z, I i la fase per als mateixos R, L, C; el predefinit separat de Circuits en modela el transitori d'encesa. Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Transitoris RLC
RLC en fasors en règim estacionari; Circuits en mostra el transitori d'encesa.
Aquest banc analític en règim estacionari mostra el fasor Z, I i la fase per als mateixos R, L, C; el predefinit separat de Circuits en modela el transitori d'encesa.
- ω₀ = 1/√(LC)
- Enllaç al laboratori Circuits
Resum de la investigació
Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori
El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.
Pregunta conductora
Aquest experiment fa servir exactament els mateixos R, L, C que l'experiment de circuits rlc-series, vist aquí com un problema de fasors/corrent altern en lloc d'un transitori d'encesa. A mesura que escombres la freqüència d'excitació lluny de la ressonància en qualsevol direcció, disminueix sempre l'amplitud de corrent?
Prediccions a valorar
- Sí: allunyar-se de la ressonància en qualsevol direcció (ω més alta o més baixa) disminueix l'amplitud de corrent, perquè la impedància puja per tots dos costats.
- L'amplitud de corrent només disminueix per a freqüències per sobre de la ressonància.
- L'amplitud de corrent només disminueix per a freqüències per sota de la ressonància.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Freqüència d'excitació ω (rad/s)
El que tu mesures:
- Amplitud de pic del corrent I_peak (A)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit «Amplitud de corrent RLC per freqüències (enllaçat amb Circuits)» i prem Restableix. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, V₀ = 10 V — idèntics als components de l'experiment de circuits rlc-series.
- Activa la lectura d'amplitud de corrent.
- Defineix la freqüència angular d'excitació per a cada prova (com a múltiple de ω₀ = 10 rad/s) i enregistra l'amplitud de corrent màxima.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) amb R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, i després I_peak = V₀/Z amb V₀ = 10 V. Compara-ho amb la taula.
- Confirma que les teves dues proves fora de ressonància (per sota i per sobre de ω₀) donen amplituds iguals quan estan igualment espaiades de la ressonància en aquest cas concret. Explica per què l'amplitud assoleix el pic exactament a ω₀ i cau simètricament en escala logarítmica de freqüència.
On apareix això més enllà del laboratori
- L'experiment de circuits rlc-series mostra la resposta a l'escaló d'aquest mateix maquinari (transitori d'encesa) a una bateria constant de 10 V, no una excitació sinusoidal. Explica per què «impedància» i «ressonància» són conceptes de règim estacionari de corrent altern que no s'apliquen directament a aquell escenari d'encesa de corrent continu.
- Com de fort cau l'amplitud de corrent allunyant-se de la ressonància es descriu amb el «factor de qualitat» del circuit Q = ω₀L/R. Amb el R = 20 Ω, L = 1 H, ω₀ = 10 rad/s d'aquest circuit, calcula Q i explica si aquest circuit té un pic de ressonància agut o ample.
- AP Physics 2 — Unit 12: Magnetism and Electromagnetism
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 13: Electromagnetic Induction
- IB Physics — D.4 Induction
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Benvingut a RLC en circuits
- Selecciona el circuit RLC
- Prem Reprodueix
- La mateixa física a Circuits
- Obre el panell de Propietats
- Ho has aconseguit!
Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.
Obre el laboratori interactiu →
Descarrega el full de treball →
Circuits de corrent altern i ressonància