전자기학

비공명 상태의 RLC

이 프리셋은 공진보다 낮게 구동됩니다. 용량성 리액턴스가 지배하므로 전류가 전압보다 앞섭니다 (φ < 0).

비공명 상태의 RLC — 인터랙티브 전자기학 시뮬레이션. 이 프리셋은 공진보다 낮게 구동됩니다. 용량성 리액턴스가 지배하므로 전류가 전압보다 앞섭니다 (φ < 0). 실시간 SI 측정값과 안내형 튜토리얼을 제공하는 무료 브라우저 기반 가상 물리 실험실입니다.

비공명 임피던스

공진 아래에서는 용량성 전류가 전압보다 앞섭니다 (φ < 0).

이 프리셋은 공진보다 낮게 구동됩니다. 용량성 리액턴스가 지배하므로 전류가 전압보다 앞섭니다 (φ < 0).

조사 개요

이 브리프는 사전 렌더링된 페이지를 반영합니다. 탐구 질문, 서로 다른 예측, 변수의 역할, 지배 법칙, 설정, 분석 및 확장 질문을 이 순서로 계속 표시합니다.

이 RLC 회로는 공진 진동수의 절반으로 공진에서 벗어나 구동되므로 전류가 일정한 위상각만큼 구동 전압보다 늦거나 앞섭니다. 순간 전류는 여전히 구동과 같은 진동수로 정현파 진동을 합니까?

설정하는 것:

측정하는 것:

rlc-off-resonance 사전 설정을 열고 재설정을 누릅니다. R = 20Ω, L = 1H, C = 0.01F, 구동 Ω = 5rad/s(공진 Ω₀의 절반 = 10rad/s), V₀ = 10V.
순간 전류 표시를 활성화하세요.
나열된 각 시간의 순간 전류를 읽습니다.

먼저 R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, ω = 5 rad/s를 사용하여 X = ωL − 1/(ωC)로 Z = √(R² + X²) 및 φ = atan2(X, R)을 계산합니다(Z = 25 Ω, φ ≈ −0.64 rad). 그다음 V₀ = 10 V를 사용하여 i(t) = (V₀/Z)sin(ωt − φ)를 계산합니다. 표와 비교하세요.
여기서 위상각이 음수라는 것은 이 진동수(공진 이하)에서 회로가 커패시터 지배적임을 뜻합니다. 음의 φ가 전류가 구동 전압보다 앞서는지 늦는지에 무엇을 의미하는지 설명하십시오.

여기서 전류 진폭(V₀/Z = 10/25 = 0.4A)은 정확히 공진 상태(V₀/R = 10/20 = 0.5A)보다 작습니다. RLC 회로 off-resonance를 구동하면 공진에서 구동하는 것보다 항상 전류 진폭이 더 작아지는 이유를 설명하십시오.
비공진 진동수는 더 작은 전류 진폭을 만들기 때문에, RLC 회로는 자연스러운 진동수 필터 역할을 합니다. 이 회로가 자신의 공진 진동수와 섞인 매우 높은 진동수 또는 매우 낮은 진동수 신호에는 왜 약하게 반응하는지 설명하세요.

대화형 시뮬레이션을 열어 장면을 빌드하고 재생을 누른 뒤, 실시간 측정 및 가이드 튜토리얼과 함께 탐구해 보세요.