Elektromagnetisme
RLC keadaan-tetap terpaut
Meja analitik keadaan-tetap ini menunjukkan fasor Z, I, dan fasa bagi R, L, C yang sama; praset Litar yang berasingan memodelkan transiennya suis.
RLC keadaan-tetap terpaut — simulasi Elektromagnetisme interaktif. Meja analitik keadaan-tetap ini menunjukkan fasor Z, I, dan fasa bagi R, L, C yang sama; praset Litar yang berasingan memodelkan transiennya suis. Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Transien RLC
RLC fasor keadaan-malar; Litar menunjukkan transien pensuisan.
Meja analitik keadaan-malar ini menunjukkan fasor Z, I, dan fasa bagi R, L, C yang sama; praset Litar yang berasingan memodelkan transien suisnya.
- ω₀ = 1/√(LC)
- Pautan ke makmal Litar
Ringkasan penyiasatan
Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal
Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.
Soalan pemacu
Eksperimen ini menggunakan nilai R, L, C yang tepat sama seperti eksperimen litar rlc-sesiri, dilihat di sini sebagai masalah fasor/AC dan bukannya transien hidupkan-suis. Ketika anda menjalar frekuensi pacuan menjauhi resonans ke kedua-dua arah, adakah amplitud arus sentiasa menurun?
Ramalan untuk ditimbang
- Ya -- bergerak menjauhi resonans ke kedua-dua arah (ω lebih tinggi atau lebih rendah) menurunkan amplitud arus, kerana impedans naik di kedua-dua belah.
- Amplitud arus hanya menurun bagi frekuensi di atas resonans.
- Amplitud arus hanya menurun bagi frekuensi di bawah resonans.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Frekuensi pacuan ω (rad/s)
Apa yang anda ukur:
- Amplitud arus puncak I_peak (A)
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset rlc-dalam-litar dan tekan Set semula. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, V₀ = 10 V -- serupa dengan komponen eksperimen litar rlc-sesiri.
- Aktifkan bacaan amplitud-arus.
- Tetapkan frekuensi sudut pacuan bagi setiap percubaan (sebagai gandaan ω₀ = 10 rad/s) dan rekod amplitud arus puncak.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) menggunakan R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, kemudian I_peak = V₀/Z menggunakan V₀ = 10 V. Bandingkan dengan jadual.
- Sahkan dua percubaan luar-resonans anda (di bawah dan di atas ω₀) memberi amplitud arus sama apabila berjarak sama dari resonans dalam kes khusus ini. Terangkan mengapa amplitud arus memuncak tepat pada ω₀ dan susut secara simetri pada skala frekuensi-log.
Di mana ini muncul di luar makmal
- Eksperimen litar rlc-sesiri menunjukkan gerak balas langkah perkakasan yang sama (transien hidupkan-suis) kepada bateri 10 V malar, bukan pacuan sinus. Terangkan mengapa 'impedans' dan 'resonans' ialah konsep keadaan-malar-AC yang tidak terus terpakai pada senario hidupkan-suis DC itu.
- Betapa tajamnya amplitud arus susut menjauhi resonans digambarkan oleh 'faktor kualiti' litar Q = ω₀L/R. Menggunakan R = 20 Ω, L = 1 H, ω₀ = 10 rad/s litar ini, kira Q dan terangkan sama ada litar ini mempunyai puncak resonans tajam atau lebar.
- 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 ke RLC Dalam Litar
- Pilih litar RLC itu
- Tekan Main
- Fizik yang sama dalam Litar
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.