Electromagnetism

RLC la rezonanță

ω se potrivește cu ω₀ = 1/√(LC) — Z este minim, I este maxim; plotează I(t).

RLC la rezonanță — simulație interactivă de Electromagnetism. ω se potrivește cu ω₀ = 1/√(LC) — Z este minim, I este maxim; plotează I(t). Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.

Rezonanța RLC

ω se potrivește cu ω₀ = 1/√(LC) — Z este minim, I este maxim; plotează I(t).

La rezonanță ω = ω₀ = 1/√(LC), reactanțele inductivă și capacitivă se anulează, deci impedanța Z este minimă, iar curentul I maxim. Apasă Pornește pentru a plota I(t); citește Z și faza în panoul Proprietăți. Acordarea radiourilor și a bobinelor MRI exploatează acest vârf ascuțit de curent.

• ω₀ = 1/√(LC)
• Z_min la rezonanță

Rezumat de investigație

Planifică întrebarea înainte să deschizi laboratorul

Rezumatul reflectă pagina pre-randată: întrebarea-ghid, predicțiile concurente, rolurile variabilelor, legile guvernante, montajul, analiza și extensiile rămân vizibile și în această ordine.

Întrebare-ghid

Un circuit RLC în serie este excitat de o sursă de curent alternativ cu frecvență variabilă. Atinge opoziția totală a circuitului față de curent (impedanța) un minimum la vreo frecvență anume?

Predicții de cântărit

• Impedanța atinge un maxim la vreo frecvență.
• Impedanța nu depinde de frecvența de excitare.
• Da — impedanța atinge un minimum (egal cu doar R) la frecvența de rezonanță ω₀ = 1/√(LC).

Rolurile variabilelor

Ce stabilești tu:

• Frecvența de excitare ω (rad/s)

Ce măsori:

• Unghiul de fază φ (rad)
• Impedanța Z (Ω)

Cum decurge investigația

1. Deschide presetarea rlc-resonance și apasă Resetează. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F sunt fixe (la fel ca la experimentul de circuit rlc-series legat).
2. Activează citirile impedanței și unghiului de fază.
3. Setează pulsația de excitare pentru fiecare încercare (ca multiplu al lui ω₀ = 1/√(LC) = 10 rad/s) și înregistrează impedanța.

Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve

• Pentru o încercare, calculează reactanța X = ωL − 1/(ωC), apoi Z = √(R² + X²) și φ = atan2(X, R), folosind R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F. Compară ambele cu tabelul.
• La ω = ω₀ = 10 rad/s, confirmă Z = R exact și φ = 0. Explică de ce reactanța inductivă ωL și reactanța capacitivă 1/(ωC) se anulează exact la rezonanță, lăsând doar opoziția rezistorului.

Unde mai apare asta dincolo de laborator

• Un acordor de radio este esențial un circuit RLC a cărui frecvență de rezonanță o ajustezi (de obicei printr-un condensator variabil) să corespundă frecvenței de emisie a unei stații, unde impedanța scade, iar curentul — și semnalul — atinge maximul. Explică de ce stațiile la alte frecvențe sunt suprimate în schimb.
• Unghiul de fază φ este negativ sub rezonanță și pozitiv peste ea. Explică, folosind formula reactanței X = ωL − 1/(ωC), de ce frecvențele joase fac condensatorul să domine (X negativ), în timp ce frecvențele înalte fac bobina să domine (X pozitiv).

• 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. Bine ai venit la Rezonanța RLC
2. Selectează circuitul RLC
3. Apasă Pornește
4. Impedanță minimă
5. Deschide panoul Proprietăți
6. Ai reușit!

Deschide simularea interactivă pentru a construi scena, a apăsa Pornește și a explora cu măsurători live și un tutorial ghidat.

Deschide laboratorul interactiv →

Descarcă fișa →

Circuite de curent alternativ și rezonanță