Elektromagnetizem

Povezan ustaljeni RLC

Ta analitska ustaljena miza kaže fazorje Z, I in fazo za iste R, L, C; ločena prednastavitev v Električnih krogih modelira njen prehodni pojav stikala.

Povezan ustaljeni RLC — interaktivna simulacija Elektromagnetizem. Ta analitska ustaljena miza kaže fazorje Z, I in fazo za iste R, L, C; ločena prednastavitev v Električnih krogih modelira njen prehodni pojav stikala. Brezplačen virtualni fizikalni laboratorij v brskalniku z živimi meritvami SI in vodenim vodnikom.

RLC prehodni pojavi

Ustaljeni fazorski RLC; Električni krogi pokažejo prehodni pojav stikala.

Ta analitska ustaljena miza kaže fazorje Z, I in fazo za iste R, L, C; ločena prednastavitev v Električnih krogih modelira njen prehodni pojav stikala.

• ω₀ = 1/√(LC)
• Povezava z laboratorijem Električni krogi

Oris preiskave

Načrtuj vprašanje, preden odpreš laboratorij

Oris zrcali predizrisano stran: vodilno vprašanje, tekmujoča predvidevanja, vloge spremenljivk, vodilni zakoni, priprava, analiza in pozivi k razširitvi ostanejo vidni in v tem vrstnem redu.

Vodilno vprašanje

Ta poskus uporablja natanko iste vrednosti R, L, C kot poskus kroga rlc-series, tu gledan kot fazorsko/izmenični problem namesto prehodni pojav ob vklopu. Ko premikaš vzbujalno frekvenco stran od resonance v katero koli smer, ali amplituda toka vedno pada?

Predvidevanja za pretehtanje

• Da — premikanje stran od resonance v katero koli smer (višja ali nižja ω) zmanjša amplitudo toka, ker impedanca raste na obeh straneh.
• Amplituda toka pade le za frekvence nad resonanco.
• Amplituda toka pade le za frekvence pod resonanco.

Vloge spremenljivk

Kaj nastaviš:

• Vzbujalna frekvenca ω (rad/s)

Kaj izmeriš:

• Vrhovna amplituda toka I_peak (A)

Kako poteka preiskava

1. Odpri prednastavitev rlc-in-circuits in pritisni Ponastavi. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0,01 F, V₀ = 10 V — identično komponentam poskusa kroga rlc-series.
2. Omogoči odčitek amplitude toka.
3. Nastavi vzbujalno krožno frekvenco za vsak poskus (kot mnogokratnik ω₀ = 10 rad/s) in zabeleži vrhovno amplitudo toka.

Kaj natisnjivi delovni list od učencev zahteva izračunati

• Za en poskus izračunaj Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) z R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0,01 F, nato I_peak = V₀/Z z V₀ = 10 V. Primerjaj s tabelo.
• Potrdi, da tvoja dva poskusa izven resonance (pod in nad ω₀) data enako amplitudo toka, ko sta enako oddaljena od resonance v tem specifičnem primeru. Razloži, zakaj amplituda toka doseže vrh točno pri ω₀ in pada simetrično na logaritemski frekvenčni lestvici.

Kje se to pokaže onkraj laboratorija

• Poskus kroga rlc-series pokaže odziv koraka iste strojne opreme (prehodni pojav ob vklopu) na konstantno baterijo 10 V, ne sinusno vzbujanje. Razloži, zakaj sta „impedanca“ in „resonanca“ koncepta ustaljenega stanja izmeničnega toka, ki se ne nanašata neposredno na ta scenarij vklopa enosmerne.
• Kako ostro amplituda toka pada stran od resonance, opisuje „faktor kakovosti“ Q = ω₀L/R. Z R = 20 Ω, L = 1 H, ω₀ = 10 rad/s tega kroga izračunaj Q in razloži, ali ima ta krog oster ali širok resonančni vrh.

• 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. Dobrodošli pri RLC v krogih
2. Izberi krog RLC
3. Pritisni Predvajaj
4. Ista fizika v Električnih krogih
5. Odpri ploščo Lastnosti
6. Uspelo ti je!

Odpri interaktivno simulacijo, zgradi prizor, pritisni Predvajaj in raziskuj z živimi meritvami in vodenim vodnikom.

Odpri interaktivni laboratorij →

Prenesi delovni list →

Krogi izmeničnega toka in resonanca