Eletromagnetismo

RLC vinculado em regime permanente

Esta bancada analítica em regime permanente mostra o fasor Z, I e a fase para os mesmos R, L, C; o preset Circuits separado modela seu transitório de chaveamento.

RLC vinculado em regime permanente — simulação interativa de Eletromagnetismo. Esta bancada analítica em regime permanente mostra o fasor Z, I e a fase para os mesmos R, L, C; o preset Circuits separado modela seu transitório de chaveamento. Laboratório virtual de física gratuito no navegador com medições SI ao vivo e tutorial guiado.

Transitórios RLC

RLC fasorial em regime permanente; Circuits mostra o transitório.

Esta bancada analítica em regime permanente mostra o fasor Z, I e a fase para os mesmos R, L, C; o preset Circuits separado modela seu transitório de chaveamento.

• ω₀ = 1/√(LC)
• Link to Circuitos lab

Resumo da investigação

Planeje a pergunta antes de abrir o laboratório

O resumo espelha a página pré-renderizada: a pergunta orientadora, as previsões concorrentes, os papéis das variáveis, as leis governantes, a configuração e os prompts de análise e extensão permanecem visíveis e nesta ordem.

Pergunta de direção

Este experimento usa exatamente os mesmos valores R, L, C que o experimento dos circuitos da série rlc, visto aqui como um problema fasorial/CA em vez de um transiente de ligação. À medida que você afasta a frequência do inversor da ressonância em qualquer direção, a amplitude da corrente sempre diminui?

Previsões para pesar

• Sim - afastar-se da ressonância em qualquer direção (ω superior ou inferior) diminui a amplitude da corrente, uma vez que a impedância aumenta em ambos os lados.
• A amplitude da corrente diminui apenas para frequências acima da ressonância.
• A amplitude da corrente diminui apenas para frequências abaixo da ressonância.

Papéis variáveis

O que você definiu:

• Frequência de acionamento ω (rad/s)

O que você mede:

• Amplitude de corrente de pico I_peak (A)

Como funciona a investigação

1. Abra a predefinição rlc-in-circuits e pressione Redefinir. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, V₀ = 10 V - idêntico aos componentes do experimento dos circuitos da série rlc.
2. Habilite a leitura da amplitude atual.
3. Defina a frequência angular do inversor para cada tentativa (como um múltiplo de ω₀ = 10 rad/s) e registre a amplitude da corrente de pico.

O que a planilha para impressão pede aos alunos que resolvam

• Para uma tentativa, calcule Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) usando R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, então I_peak = V₀/Z usando V₀ = 10 V. Compare com a tabela.
• Confirme que seus dois testes fora de ressonância (abaixo e acima de ω₀) fornecem amplitude de corrente igual quando igualmente espaçados da ressonância neste caso específico. Explique por que a amplitude da corrente atinge o pico exatamente em ω₀ e diminui simetricamente em uma escala de frequência logarítmica.

Onde isso aparece além do laboratório

• O experimento dos circuitos da série rlc mostra a resposta ao degrau desse mesmo hardware (transiente de ativação) para uma bateria 10 V constante, não para um inversor senoidal. Explique por que 'impedância' e 'ressonância' são conceitos de estado estacionário de CA que não se aplicam diretamente a esse cenário de ligação CC.
• A queda acentuada da amplitude da corrente em relação à ressonância é descrita pelo 'fator de qualidade' de um circuito Q = ω₀L/R. Usando R = 20 Ω, L = 1 H, ω₀ = 10 rad/s deste circuito, calcule Q e explique se este circuito tem um pico de ressonância agudo ou amplo.

• 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

1. Bem-vindo a RLC em Circuitos
2. Selecione o circuito RLC
3. Pressione Reproduzir
4. A mesma física em Circuitos
5. Abra o Inspetor
6. Você conseguiu!

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