Mga Sirkit
Series RLC
R, L at C nang series — umaangkop ang capacitor sa source.
Series RLC — interactive na Mga Sirkit simulation. R, L at C nang series — umaangkop ang capacitor sa source. Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.
Series RLC transient
Ang R, L, at C sa series ay bumubuo ng damped na transient patungong steady state.
Nagpapalitan ang enerhiya sa pagitan ng capacitor at inductor habang nagtatapon ang resistor ng enerhiya.
- ω₀ = 1/√(LC)
- Damping mula sa R
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
Pinagsasama ng series RLC circuit ang resistor, inductor, at capacitor. Ang value ng resistor ang nagtatakda kung ang paglapit ng circuit sa final na estado ay magososcoscillate (underdamped) o hindi (overdamped). Mas malaking resistance ba ang nagpapalapit sa oscillation?
Mga hulang timbangin
- Mas malapit sa oscillation ang mas malaking resistance.
- Hindi nakaaapekto ang resistance sa oscillation, sa bilis lang ng pag-settle.
- Pinipigilan ng mas malaking resistance ang oscillation — mas malaking resistance ay mas maraming enerhiyang nadissipate kada cycle, na nagda-damp sa ringing.
Mga papel ng variable
Ang itinatakda mo:
- Resistance R (Ω)
Ang sinusukat mo:
- Resonant frequency f₀ (Hz)
- Damping ratio ζ
Paano tumatakbo ang investigation
- Buksan ang rlc-series preset at pindutin ang I-reset. Nakapirmi ang L = 1 H, C = 0.01 F; 10 V ang ibinibigay ng baterya.
- I-enable ang capacitor-voltage at inductor-current readout.
- Itakda ang value ng resistor sa bawat trial at kalkulahin ang damping ratio ζ = R / (2√(L/C)).
Governing equation
RLC Resonant Frequency — f₀ = 1 / (2π·√(L·C))
Ang natural na oscillation frequency ng series RLC circuit ay f₀ = 1/(2π√(LC)), na buong itinakda ng inductance at capacitance. Hindi ginagalaw ng resistance R ang frequency na ito — ang damping lang ng kahit anong oscillation ang kontrol nito.
Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet
- Para sa isang trial, kalkulahin ang f₀ = 1/(2π√(LC)) gamit ang L = 1 H, C = 0.01 F (pareho sa bawat trial, dahil hindi nakadepende sa R), tapos ang ζ = R/(2√(L/C)). Ihambing ang dalawa sa table.
- Ang default na R = 20 Ω ng circuit na ito ay nagbibigay ng eksaktong ζ = 1 (critically damped) — pindutin ang I-play sa value na iyon at panoorin ang boltahe ng capacitor na lumalapit sa 10 V nang pinakamabilis nang walang overshoot. Ipaliwanag kung ano ang inaasahan mo sa R = 10 Ω (ζ = 0.5, underdamped).
Saan ito lumilitaw lampas sa lab
- Pinahahalagahan sa engineering ang critically damped na system (ζ = 1) — halimbawa shock absorber ng kotse — dahil pinakamabilis itong bumabalik sa equilibrium nang walang overshoot o pag-bounce. Ipaliwanag kung bakit hindi komportable at matigas ang biyahe sa underdamped na shock absorber (ζ < 1).
- Ang resonant frequency na f₀ = 1/(2π√(LC)) ay nakadepende lamang sa L at C, hindi sa R — si R lang ang kumokontrol sa damping. Ipaliwanag kung bakit L at C (hindi R) ang ginagamit ng RLC radio tuning circuit para piliin kung anong frequency ng istasyon ang sasagutin nito.
- AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
- IB Physics — B.5 Current and circuits
- General High School Physics — Electricity & DC circuits
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Mabuhay sa RLC Series
- Pindutin ang I-play
- Piliin ang capacitor
- Panoorin ang transient
- 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.
Pagcha-charge ng Capacitor at Time Constant