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

Buod ng Pagsisiyasat

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

ay mag-oscillate (underdamped) o hindi (overdamped)

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

1. 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.
2. I-enable ang capacitor-voltage at inductor-current readout.
3. Itakda ang value ng resistor sa bawat trial at kalkulahin ang damping ratio ζ = R / (2√(L/C)).

Pangunahing ekwasyon

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

• hindi komportable at mabatbat 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

1. Mabuhay sa RLC Series
2. Pindutin ang I-play
3. Piliin ang capacitor
4. Panoorin ang transient
5. Buksan ang Properties panel
6. 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.

Buksan ang Interactive Lab →

I-download ang lab sheet →

Pagcha-charge ng Capacitor at Time Constant