Elektromagnetisme
RLC pada resonansi
ω sama dengan ω₀ = 1/√(LC) — Z minimum, I maksimum; grafik I(t).
RLC pada resonansi — simulasi Elektromagnetisme interaktif. ω sama dengan ω₀ = 1/√(LC) — Z minimum, I maksimum; grafik I(t). Laboratorium fisika virtual gratis berbasis browser dengan pengukuran SI langsung dan tutorial terpandu.
Resonansi RLC
ω cocok dengan ω₀ = 1/√(LC): Z minimum, I maksimum; grafik I(t).
Pada resonansi ω = ω₀ = 1/√(LC), reaktansi induktif dan kapasitif saling meniadakan sehingga impedansi Z minimum dan arus I maksimum. Tekan Putar untuk membuat grafik I(t); baca Z dan fase di Panel properti. Penyetelan radio dan koil MRI memanfaatkan puncak arus tajam ini.
- ω₀ = 1/√(LC)
- Z_min pada resonansi
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 seri digerakkan oleh sumber AC dengan frekuensi yang bervariasi. Apakah perlawanan total rangkaian terhadap arus (impedansi) mencapai minimum pada frekuensi tertentu?
Prediksi untuk ditimbang
- Impedansi mencapai maksimum pada frekuensi tertentu.
- Impedansi tidak bergantung pada frekuensi penggerak.
- Ya — impedansi mencapai minimum (sama dengan R saja) pada frekuensi resonansi ω₀ = 1/√(LC).
Peran variabel
Apa yang Anda tetapkan:
- Frekuensi penggerak ω (rad/s)
Apa yang Anda ukur:
- Sudut fase φ (rad)
- Impedansi Z (Ω)
Bagaimana penyelidikannya berjalan
- Buka preset rlc-resonance dan tekan Reset. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F adalah tetap (sama seperti percobaan rangkaian rlc-series yang ditautkan).
- Aktifkan pembacaan impedansi dan sudut fase.
- Tetapkan frekuensi sudut penggerak untuk setiap percobaan (sebagai kelipatan ω₀ = 1/√(LC) = 10 rad/s) dan catat impedansinya.
Apa yang diminta lembar kerja yang dapat dicetak agar dikerjakan siswa
- Untuk satu percobaan, hitung reaktansi X = ωL − 1/(ωC), lalu Z = √(R² + X²) dan φ = atan2(X, R), menggunakan R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F. Bandingkan keduanya dengan tabel.
- Pada ω = ω₀ = 10 rad/s, pastikan Z = R tepat dan φ = 0. Jelaskan mengapa reaktansi induktif ωL dan reaktansi kapasitif 1/(ωC) saling meniadakan tepat pada resonansi, sehingga hanya menyisakan hambatan dari resistor.
Di mana hal ini muncul di luar lab
- Tuner radio pada dasarnya adalah sirkuit RLC yang frekuensi resonansinya Anda sesuaikan (biasanya melalui kapasitor variabel) agar sesuai dengan frekuensi siaran stasiun, di mana impedansi turun dan arus — serta sinyal — mencapai puncaknya. Jelaskan mengapa stasiun di frekuensi lain malah ditekan.
- Sudut fase φ negatif di bawah resonansi dan positif di atasnya. Jelaskan dengan menggunakan rumus reaktansi X = ωL − 1/(ωC), mengapa frekuensi rendah membuat kapasitor mendominasi (X negatif) sedangkan frekuensi tinggi membuat induktor mendominasi (X positif).
- 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 resonansi RLC
- Pilih rangkaian RLC
- Tekan Putar
- Impedansi minimum
- Buka panel properti
- Berhasil!
Buka simulasi interaktif untuk membangun adegan, tekan Putar, dan jelajahi dengan pengukuran langsung dan tutorial terpandu.