Circuite

RLC în serie

R, L și C în serie — condensatorul se stabilizează la sursă

RLC în serie — simulație interactivă de Circuite. R, L și C în serie — condensatorul se stabilizează la sursă Laborator virtual de fizică gratuit, în browser, cu măsurători SI în timp real și tutorial ghidat.

Tranzitoriul RLC în serie

R, L și C în serie produc un tranzitoriu amortizat spre regimul permanent.

Energia se schimbă între condensator și bobină, în timp ce rezistorul disipă energie.

• ω₀ = 1/√(LC)
• Amortizare de la R

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 combină un rezistor, o bobină și un condensator. Valoarea rezistorului determină dacă apropierea circuitului de starea finală oscilează (subamortizat) sau nu (supraamortizat). O rezistență mai mare face oscilația mai probabilă sau mai puțin probabilă?

Predicții de cântărit

• O rezistență mai mare face oscilația mai probabilă.
• Rezistența nu afectează dacă circuitul oscilează, doar cât de repede se așază.
• O rezistență mai mare suprimă oscilația — mai multă rezistență înseamnă mai multă energie disipată per ciclu, amortizând orice sunet.

Rolurile variabilelor

Ce stabilești tu:

• Rezistența R (Ω)

Ce măsori:

• Frecvența de rezonanță f₀ (Hz)
• Raportul de amortizare ζ

Cum decurge investigația

1. Deschide presetarea rlc-series și apasă Resetează. L = 1 H, C = 0.01 F sunt fixe; bateria furnizează 10 V.
2. Activează citirile tensiunii condensatorului și curentului bobinei.
3. Setează valoarea rezistorului pentru fiecare încercare și calculează raportul de amortizare ζ = R / (2√(L/C)).

Ecuația guvernantă

Frecvența de rezonanță RLC — f₀ = 1 / (2π·√(L·C))

Frecvența naturală de oscilație a unui circuit RLC în serie este f₀ = 1/(2π√(LC)), stabilită integral de inductanță și capacitate. Rezistența R nu deplasează această frecvență — controlează doar cât de puternic este amortizată orice oscilație.

Ce cer fișa tipăribilă elevilor să rezolve

• Pentru o încercare, calculează f₀ = 1/(2π√(LC)) folosind L = 1 H, C = 0.01 F (la fel pentru fiecare încercare, pentru că nu depinde de R), apoi ζ = R/(2√(L/C)). Compară ambele cu tabelul.
• R-ul implicit al acestui circuit, 20 Ω, dă exact ζ = 1 (amortizare critică) — apasă Pornește la acea valoare și privește tensiunea condensatorului apropiindu-se de 10 V cât de repede posibil, fără depășire. Explică ce te-ai aștepta să vezi în schimb la R = 10 Ω (ζ = 0.5, subamortizat).

Unde mai apare asta dincolo de laborator

• Sistemele cu amortizare critică (ζ = 1) sunt prețuite în inginerie — amortizoarele de mașină, de exemplu — pentru că revin la echilibru cel mai repede, fără nicio depășire sau săritură. Explică de ce un amortizor subamortizat (ζ < 1) ar da o călătorie incomodă și săltăreață.
• Frecvența de rezonanță f₀ = 1/(2π√(LC)) depinde doar de L și C, deloc de R — R controlează doar amortizarea. Explică de ce un circuit RLC de acordare a radioului folosește L și C (nu R) pentru a selecta frecvența stației la care răspunde.

• 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

1. Bine ai venit la RLC în serie
2. Apasă Pornește
3. Selectează condensatorul
4. Privește tranzitoriul
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 →

Încărcarea condensatoarelor și constantele de timp