Elettromagnetismo
RLC fuori risonanza
Questo preset lavora sotto risonanza: domina la reattanza capacitiva, la corrente anticipa la tensione (φ < 0).
RLC fuori risonanza — simulazione interattiva (Elettromagnetismo). Questo preset lavora sotto risonanza: domina la reattanza capacitiva, la corrente anticipa la tensione (φ < 0). Laboratorio virtuale di fisica gratuito nel browser con misure SI dal vivo e tutorial guidato.
Impedenza fuori risonanza
Sotto risonanza, la corrente capacitiva anticipa la tensione (φ < 0).
Questo preset lavora sotto risonanza: domina la reattanza capacitiva, quindi la corrente anticipa la tensione (φ < 0).
- Z > R fuori risonanza
- φ ≠ 0
Sintesi dell'indagine
Pianifica la domanda prima di aprire il laboratorio
La sintesi riprende la pagina pre-renderizzata: domanda guida, previsioni concorrenti, ruoli delle variabili, leggi dominanti, procedura, analisi ed estensioni restano visibili e in quest'ordine.
Domanda guida
Questo RLC è eccitato fuori risonanza (a metà della risonante), quindi la corrente sfasa fissamente dalla tensione. La corrente istantanea oscilla comunque sinusoidalmente alla frequenza d'eccitazione?
Previsioni da valutare
- No: oscilla a un'altra frequenza.
- Sì: oscilla alla frequenza esatta d'eccitazione, solo sfasata.
- Non è sinusoidale in regime stazionario.
Ruoli delle variabili
Cosa imposti tu:
- Tempo t (s)
Cosa misuri:
- Corrente i(t) (A)
Come si svolge l'indagine
- Apri il preset rlc-off-resonance e premi Reset. R = 20 Ω; L = 1 H; C = 0.01 F; pilotaggio ω = 5 rad/s (metà della ω₀ = 10 rad/s di risonanza); V₀ = 10 V.
- Attiva la lettura della corrente istantanea.
- Leggi la corrente a ogni tempo indicato.
Cosa il foglio stampabile chiede di ricavare agli studenti
- Prima calcola Z = √(R² + X²) e φ = atan2(X, R) con X = ωL − 1/(ωC), usando R = 20 Ω; L = 1 H; C = 0.01 F; ω = 5 rad/s (dando Z = 25 Ω; φ ≈ −0.64 rad). Poi calcola i(t) = (V₀/Z)sin(ωt − φ) usando V₀ = 10 V. Confronta con la tabella.
- Lo sfasamento è negativo: il circuito è capacitivo a questa frequenza (sotto risonanza). Spiega cosa significa un φ negativo per l'anticipo o ritardo della corrente.
Dove si ritrova fuori dal laboratorio
- L'ampiezza della corrente qui (V₀/Z = 10/25 = 0.4 A) è minore di quella che sarebbe esattamente alla risonanza (V₀/R = 10/20 = 0.5 A). Spiega perché pilotare un circuito RLC fuori risonanza dà sempre un'ampiezza di corrente minore che pilotarlo alla risonanza.
- Le frequenze fuori risonanza danno ampiezze minori: l'RLC è un filtro naturale. Spiega perché risponderebbe debolmente a un segnale molto alto o molto basso mescolato alla risonante.
- 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
- Benvenuto all'RLC fuori risonanza
- Seleziona l'RLC
- Premi Play
- Sopra o sotto risonanza
- Apri il pannello Proprietà
- Ce l'hai fatta!
Apri la simulazione interattiva per costruire la scena, premere Play ed esplorare con misure dal vivo e un tutorial guidato.
Apri laboratorio interattivo →
Scarica foglio di laboratorio →