Litar
RLC sesiri
R, L dan C dalam sesiri -- kapasitor menetap kepada sumber
RLC sesiri — simulasi Litar interaktif. R, L dan C dalam sesiri -- kapasitor menetap kepada sumber Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.
Transien RLC sesiri
R, L, dan C dalam sesiri menghasilkan transien teredam ke arah keadaan malar.
Tenaga bertukar antara kapasitor dan induktor sementara perintang menyipaskan tenaga.
- ω₀ = 1/√(LC)
- Redaman daripada R
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
Litar RLC sesiri menggabungkan perintang, induktor, dan kapasitor. Nilai perintang menentukan sama ada pendekatan litar kepada keadaan akhirnya berayun (kurang redam) atau tidak (lebih redam). Adakah rintangan lebih besar menjadikan ayunan lebih atau kurang berkemungkinan?
Ramalan untuk ditimbang
- Rintangan lebih besar menjadikan ayunan lebih berkemungkinan.
- Rintangan tidak menjejaskan sama ada litar berayun, hanya betapa pantas ia menetap.
- Rintangan lebih besar menindas ayunan -- lebih banyak rintangan bermakna lebih banyak tenaga disipasi per kitaran, meredakan sebarang dentingan.
Peranan pemboleh ubah
Apa yang anda tetapkan:
- Rintangan R (Ω)
Apa yang anda ukur:
- Frekuensi resonans f₀ (Hz)
- Nisbah redaman ζ
Bagaimana penyiasatan berjalan
- Buka praset rlc-sesiri dan tekan Set semula. L = 1 H, C = 0.01 F tetap; bateri membekalkan 10 V.
- Aktifkan bacaan voltan-kapasitor dan arus-induktor.
- Tetapkan nilai perintang bagi setiap percubaan dan kira nisbah redaman ζ = R / (2√(L/C)).
Persamaan pengawal
Frekuensi Resonans RLC — f₀ = 1 / (2π·√(L·C))
Frekuensi ayunan asli litar RLC sesiri ialah f₀ = 1/(2π√(LC)), ditetapkan sepenuhnya oleh induktans dan kemuatan. Rintangan R tidak mengalihkan frekuensi ini -- ia hanya mengawal betapa kuat sebarang ayunan diredam.
Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan
- Bagi satu percubaan, kira f₀ = 1/(2π√(LC)) menggunakan L = 1 H, C = 0.01 F (sama bagi setiap percubaan, kerana ia tidak bergantung pada R), kemudian ζ = R/(2√(L/C)). Bandingkan kedua-duanya dengan jadual.
- R lalai litar ini = 20 Ω memberi tepat ζ = 1 (redaman kritis) -- tekan Main pada nilai itu dan tonton voltan kapasitor menghampiri 10 V sepantas mungkin tanpa melampaui. Terangkan apa yang andajangkan nampak sebaliknya pada R = 10 Ω (ζ = 0.5, kurang redam).
Di mana ini muncul di luar makmal
- Sistem redaman kritis (ζ = 1) dihargai dalam kejuruteraan -- penyerap kejut kereta, contohnya -- kerana mereka kembali ke keseimbangan paling pantas tanpa sebarang pelampauan atau lantunan. Terangkan mengapa penyerap kejut kurang redam (ζ < 1) akan memberikan perjalanan yang tidak selesa dan lantun.
- Frekuensi resonan f₀ = 1/(2π√(LC)) bergantung hanya pada L dan C, bukan R langsung -- R hanya mengawal redaman. Terangkan mengapa litar penalaan radio RLC menggunakan L dan C (bukan R) untuk memilih frekuensi stesen mana yang ia gerak balas.
- AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
- IB Physics — B.5 Current and circuits
- General High School Physics — Electricity & DC circuits
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Selamat datang ke RLC Sesiri
- Tekan Main
- Pilih kapasitor itu
- Tonton transiennya
- Buka panel Sifat
- Anda berjaya!
Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.
Pengecasan Kapasitor & Pemalar Masa