Elettromanjetiżmu
RLC fl-istat stabbli kollegat
Dan il-bank analitiku tal-istat stabbli juri fażuri ta’ Z, I, u l-fażi għall-istess R, L, C; il-preset separat f’Ċirkwiti jimmodella t-tranżitorju tas-swiċċ tiegħu.
RLC fl-istat stabbli kollegat — simulazzjoni interattiva ta’ Elettromanjetiżmu. Dan il-bank analitiku tal-istat stabbli juri fażuri ta’ Z, I, u l-fażi għall-istess R, L, C; il-preset separat f’Ċirkwiti jimmodella t-tranżitorju tas-swiċċ tiegħu. Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.
Tranżitorji RLC
Fażuri RLC ta’ l-istat stabbli; Ċirkwiti jurik it-tranżitorju tas-swiċċ.
Dan il-bank analitiku ta’ l-istat stabbli juri fażuri ta’ Z, I, u l-fażi għall-istess R, L, C; il-preset separat f’Ċirkwiti jimmodella t-tranżitorju tas-swiċċ tiegħu.
- ω₀ = 1/√(LC)
- Link għal-lab ta’ Ċirkwiti
Sommarju ta’ investigazzjoni
Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab
Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.
Mistoqsija ta’ tmexxija
Dan l-esperiment juża l-istess valuri ta’ R, L, C eżattament bħall-esperiment ta’ ċirkwiti rlc-series, muri hawn bħala problema ta’ fażuri/AC minflok tranżitorju ta’ mixgħel. Hekk kif tkeċċi l-frekwenza ta’ tmexxija barra r-reżonanza f’kwalunkwe direzzjoni, l-amplitudni ta’ kurrent dejjem tonqos?
Predizzjonijiet biex jitqiesu
- Iva — tmexxija barra r-reżonanza f’kwalunkwe direzzjoni (ω ogħla jew inqas) tonqos l-amplitudni ta’ kurrent, għax l-impedanza titla’ fuq iż-żewġ naħat.
- L-amplitudni ta’ kurrent tonqos biss għal frekwenzi fuq ir-reżonanza.
- L-amplitudni ta’ kurrent tonqos biss għal frekwenzi taħt ir-reżonanza.
Rwoli tal-varjabbli
X’issettja:
- Frekwenza ta’ Tmexxija ω (rad/s)
X’tkejjel:
- Amplitudini tal-Kurrent Massimu I_peak (A)
Kif taħdem l-investigazzjoni
- Iftaħ il-preset ta’ rlc-in-circuits u agħfas Reset. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, V₀ = 10 V — identiku għall-komponenti ta’ l-esperiment ta’ ċirkwiti rlc-series.
- Attiva l-qari ta’ amplitudni ta’ kurrent.
- Issettja l-frekwenza angolari ta’ tmexxija għal kull prova (bħala multiplu ta’ ω₀ = 10 rad/s) u irrekordja l-amplitudni ta’ quċċata ta’ kurrent.
X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu
- Għal prova waħda, ikkalkula Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) bl-użu ta’ R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, imbagħad I_peak = V₀/Z bl-użu ta’ V₀ = 10 V. Qabbel mat-tabella.
- Ikkonferma li ż-żewġ provi barra r-reżonanza tiegħek (taħt u fuq ω₀) jagħtu amplitudni ta’ kurrent ugwali meta mkeddin b’mod indaqs mir-reżonanza f’dan il-każ speċifiku. Ispjega għalfejn l-amplitudni ta’ kurrent tilħaq il-quċċata eżattament f’ω₀ u tonqos b’mod simetriku fuq skala logaritmika ta’ frekwenza.
Fejn dan jidher lil hinn mill-lab
- L-esperiment ta’ ċirkwiti rlc-series jurik it-tweġiba ta’ pass ta’ l-istess ħardwer (tranżitorju ta’ mixgħel) għal batterija kostanti ta’ 10 V, mhux tmexxija sinusoidali. Ispjega għalfejn “impedanza” u “reżonanza” huma kunċetti ta’ stat stabbli AC li ma japplikawx direttament għal dak is-sxena ta’ mixgħel DC.
- Kemm b’mod mgħaqqad jonqos l-amplitudni ta’ kurrent barra r-reżonanza hu deskritt mil-“fattur ta’ kwalità” Q = ω₀L/R ta’ ċirkwit. Bl-użu ta’ R = 20 Ω, L = 1 H, ω₀ = 10 rad/s ta’ dan iċ-ċirkwit, ikkalkula Q u spjega jekk dan iċ-ċirkwit għandux quċċata ta’ reżonanza mgħaqqda jew wiesgħa.
- 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
- Merħba għal RLC fiċ-Ċirkwiti
- Agħżel iċ-ċirkwit RLC
- Agħfas Riproduċi
- L-istess fiżika f’Ċirkwiti
- Iftaħ il-pannell tal-Proprjetajiet
- Għamirtha!
Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.