Elektromagnetisme
RLC di luar resonansi
Preset ini bekerja di bawah resonansi: reaktansi kapasitif mendominasi, sehingga arus mendahului tegangan (φ < 0).
RLC di luar resonansi — simulasi Elektromagnetisme interaktif. Preset ini bekerja di bawah resonansi: reaktansi kapasitif mendominasi, sehingga arus mendahului tegangan (φ < 0). Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Impedansi di luar resonansi
Di bawah resonansi, arus kapasitif mendahului tegangan (φ < 0).
Preset ini bekerja di bawah resonansi: reaktansi kapasitif mendominasi, sehingga arus mendahului tegangan (φ < 0).
- Z > R di luar resonansi
- Φ ≠ 0
Singkat investigasi
Rencanakan pertanyaan sebelum Anda membuka lab
Ringkasan ini mencerminkan halaman prerender: pertanyaan utama, prediksi yang bersaing, peran variabel, hukum yang mengatur, penyiapan, serta petunjuk analisis dan pengembangan tetap terlihat dalam urutan ini.
Pertanyaan mengemudi
Rangkaian RLC ini digerakkan secara off-resonansi (pada setengah frekuensi resonansinya), sehingga arusnya tertinggal atau mendahului tegangan penggerak dengan sudut fasa tetap. Apakah arus sesaat masih berosilasi secara sinusoidal pada frekuensi yang sama dengan penggerak?
Prediksi untuk ditimbang
- Tidak — arus berosilasi pada frekuensi yang berbeda dari frekuensi konverter.
- Ya - arus berosilasi pada frekuensi penggerak yang tepat, hanya pergeseran fasa relatif terhadap tegangan.
- Arusnya tidak sinusoidal sama sekali dalam kondisi stabil.
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Waktu t (s)
Apa yang Anda ukur:
- Arus sesaat i(t) (A)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset rlc-off-resonance dan tekan Reset. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, drive ω = 5 rad/s (setengah dari resonansi ω₀ = 10 rad/s), V₀ = 10 V.
- Aktifkan pembacaan arus sesaat.
- Baca arus sesaat pada setiap waktu yang tercantum.
Apa yang diminta siswa untuk dikerjakan oleh lembar kerja yang dapat dicetak
- Pertama hitung Z = √(R² + X²) dan φ = atan2(X, R) dengan X = ωL − 1/(ωC), menggunakan R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, ω = 5 rad/s (menghasilkan Z = 25 Ω, φ ≈ −0.64 rad). Kemudian hitung i(t) = (V₀/Z)sin(ωt − φ) menggunakan V₀ = 10 V. Bandingkan dengan tabel.
- Sudut fasa di sini negatif, artinya rangkaian didominasi kapasitor pada frekuensi ini (di bawah resonansi). Jelaskan arti φ negatif terhadap apakah arus mendahului atau tertinggal dari tegangan penggerak.
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Amplitudo arus di sini (V₀/Z = 10 /25 = 0.4 A) lebih kecil daripada yang seharusnya pada resonansi (V₀/R = 10 /20 = 0.5 A). Jelaskan mengapa menggerakkan rangkaian RLC off-resonance selalu menghasilkan amplitudo arus yang lebih kecil daripada menggerakkannya pada resonansi.
- Karena frekuensi off-resonansi menghasilkan amplitudo arus yang lebih kecil, rangkaian RLC bertindak sebagai filter frekuensi alami. Jelaskan mengapa rangkaian ini akan merespons dengan lemah terhadap sinyal frekuensi sangat tinggi atau frekuensi sangat rendah yang dicampur dengan frekuensi resonansinya.
- 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
- Selamat datang di RLC di luar resonansi
- Pilih rangkaian RLC
- Tekan Putar
- Mengapa di atas atau mengapa di bawah dari resonansi
- Buka inspektur
- Berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.