Elektromagnetismo
RLC at resonance
Tugma ang ω sa ω₀ = 1/√(LC) — minimum ang Z, maximum ang I; i-graph ang I(t).
RLC at resonance — interactive na Elektromagnetismo simulation. Tugma ang ω sa ω₀ = 1/√(LC) — minimum ang Z, maximum ang I; i-graph ang I(t). Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
RLC resonance
Tumutugma ang ω sa ω₀ = 1/√(LC) — minimum ang Z, maximum ang I; i-graph ang I(t).
Sa resonance na ω = ω₀ = 1/√(LC), nagka-cancel ang inductive at capacitive reactance kaya minimum ang impedance Z at maximum ang current I. Pindutin ang I-play para i-graph ang I(t); basahin ang Z at phase sa Properties panel. Ang tuning ng radyo at MRI coil ay sumasamantala sa matalas na current peak na ito.
- ω₀ = 1/√(LC)
- Z_min sa resonance
Investigation brief
Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab
Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.
Pangunahing tanong
Ang series RLC circuit ay pinapatakbo ng AC source na nagbabago ng frequency. Umabot ba sa minimum ang kabuuang pagsalungat ng circuit sa kuryente (impedance) sa isang partikular na frequency?
Mga hulang timbangin
- Umabot ang impedance sa maximum sa isang frequency.
- Hindi nakadepende sa drive frequency ang impedance.
- Oo — umabot ang impedance sa minimum (katumbas ng R lang) sa resonant frequency na ω₀ = 1/√(LC).
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Drive frequency ω (rad/s)
Ang sinusukat mo:
- Phase angle φ (rad)
- Impedance Z (Ω)
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang rlc-resonance preset at pindutin ang I-reset. Nakapirmi ang R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F (pareho sa kaugnay na rlc-series circuit experiment).
- I-enable ang impedance at phase-angle readout.
- Itakda ang drive angular frequency sa bawat trial (bilang multiple ng ω₀ = 1/√(LC) = 10 rad/s) at itala ang impedance.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang reactance X = ωL − 1/(ωC), tapos ang Z = √(R² + X²) at φ = atan2(X, R), gamit ang R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F. Ihambing ang dalawa sa table.
- Sa ω = ω₀ = 10 rad/s, kumpirmahing eksakto ang Z = R at φ = 0. Ipaliwanag kung bakit eksaktong nagka-cancel ang inductive reactance ωL at capacitive reactance 1/(ωC) sa resonance, na nag-iiwan lang ng pagsalungat ng resistor.
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Ang radio tuner ay halos RLC circuit na ang resonant frequency ay iniadjust (karaniwan sa variable capacitor) para tumugma sa broadcast frequency ng istasyon, kung saan bumabagsak ang impedance at pumipikit ang kuryente — at signal. Ipaliwanag kung bakit napipigilan ang mga istasyon sa ibang frequency.
- Negatibo ang phase angle φ sa ibaba ng resonance at positibo sa itaas. Ipaliwanag, gamit ang reactance formula na X = ωL − 1/(ωC), kung bakit pinapadominar ng mababang frequency ang capacitor (negatibong X) habang pinapadominar ng mataas na frequency ang inductor (positibong X).
- 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
- Mabuhay sa RLC Resonance
- Piliin ang RLC circuit
- Pindutin ang I-play
- Minimum na impedance
- Buksan ang Properties panel
- Nagawa mo ito!
Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.