Electromagnetisme
RLC fora de ressonància
Aquest predefinit excita per sota de la ressonància: domina la reactància capacitiva, i el corrent avança la tensió (φ < 0).
RLC fora de ressonància — simulació interactiva de Electromagnetisme. Aquest predefinit excita per sota de la ressonància: domina la reactància capacitiva, i el corrent avança la tensió (φ < 0). Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Impedància fora de ressonància
Per sota de la ressonància, el corrent capacitiu avança la tensió (φ < 0).
Aquest predefinit excita per sota de la ressonància: domina la reactància capacitiva, i el corrent avança la tensió (φ < 0).
- Z > R fora de ressonància
- φ ≠ 0
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 circuit RLC s'excita fora de ressonància (a la meitat de la seva freqüència ressonant), de manera que el corrent va endarrerit o avançat respecte de la tensió d'excitació per un angle de fase fix. Encara oscil·la el corrent instantani sinusoidalment a la mateixa freqüència que l'excitació?
Prediccions a valorar
- No: el corrent oscil·la a una freqüència diferent de l'excitació.
- Sí: el corrent oscil·la exactament a la freqüència d'excitació, només desplaçat de fase respecte de la tensió.
- El corrent no és gens sinusoidal en règim estacionari.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Temps t (s)
El que tu mesures:
- Corrent instantani i(t) (A)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit «Forma d'ona del corrent RLC fora de ressonància» i prem Restableix. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, excitació ω = 5 rad/s (la meitat de la ω₀ = 10 rad/s ressonant), V₀ = 10 V.
- Activa la lectura de corrent instantani.
- Llegeix el corrent instantani a cada temps llistat.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Primer calcula Z = √(R² + X²) i φ = atan2(X, R) amb X = ωL − 1/(ωC), amb R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, ω = 5 rad/s (donant Z = 25 Ω, φ ≈ −0.64 rad). Després calcula i(t) = (V₀/Z)sin(ωt − φ) amb V₀ = 10 V. Compara-ho amb la taula.
- L'angle de fase aquí és negatiu, cosa que vol dir que el circuit està dominat pel condensador en aquesta freqüència (per sota de la ressonància). Explica què vol dir un φ negatiu sobre si el corrent avança o va endarrerit respecte de la tensió d'excitació.
On apareix això més enllà del laboratori
- L'amplitud de corrent aquí (V₀/Z = 10/25 = 0.4 A) és més petita que la que seria exactament a la ressonància (V₀/R = 10/20 = 0.5 A). Explica per què excitar un circuit RLC fora de ressonància dóna sempre una amplitud de corrent més petita que excitar-lo a la ressonància.
- Com que les freqüències fora de ressonància produeixen amplituds de corrent més petites, un circuit RLC actua de filtre natural de freqüències. Explica per què aquest circuit respondria feblement a un senyal de freqüència molt alta o molt baixa barrejat amb la seva freqüència ressonant.
- 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 fora de ressonància
- Selecciona el circuit RLC
- Prem Reprodueix
- Per sobre o per sota de la ressonància
- 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