แม่เหล็กไฟฟ้า

RLC สถานะคงตัวที่เชื่อมโยง

โต๊ะสถานะคงตัวเชิงวิเคราะห์นี้แสดงเฟสเซอร์ Z, I และเฟสของ R, L, C ชุดเดียวกัน ส่วนค่าที่ตั้งไว้ในโมดูลวงจรแยกต่างหากจำลองสภาวะชั่วคราวจากสวิตช์

RLC สถานะคงตัวที่เชื่อมโยง — การจำลองแม่เหล็กไฟฟ้าแบบโต้ตอบ โต๊ะสถานะคงตัวเชิงวิเคราะห์นี้แสดงเฟสเซอร์ Z, I และเฟสของ R, L, C ชุดเดียวกัน ส่วนค่าที่ตั้งไว้ในโมดูลวงจรแยกต่างหากจำลองสภาวะชั่วคราวจากสวิตช์ ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์เสมือนบนเบราว์เซอร์ที่ใช้ฟรี พร้อมการวัด SI แบบสดและบทแนะนำ

ทรานเซียนต์ RLC

เฟเซอร์ RLC สถานะคงตัว วงจรแสดงทรานเซียนต์การสวิตช์

ม้านั่งวิเคราะห์สถานะคงตัวนี้แสดงเฟเซอร์ Z, I และเฟสสำหรับ R, L, C เดียวกัน ส่วนพรีเซตวงจรแยกต่างหากจำลองสวิตช์ทรานเซียนต์ของมัน

• ω₀ = 1/√(LC)
• เชื่อมโยงกับห้องปฏิบัติการวงจร

สรุปการสืบสวน

วางแผนคำถามก่อนเปิดห้องแล็บ

บทสรุปสะท้อนหน้าที่เรนเดอร์ล่วงหน้า คำถามขับเคลื่อน คำทำนายที่ขัดแย้งกัน บทบาทตัวแปร กฎที่ควบคุม การตั้งค่า การวิเคราะห์ และโจทย์ต่อยอดยังแสดงและเรียงตามลำดับนี้

คำถามขับเคลื่อน

การทดลองนี้ใช้ค่า R, L, C ชุดเดียวกันกับการทดลองวงจร rlc-series เป๊ะ แต่มองเป็นปัญหาเฟสเซอร์/AC แทนสภาวะชั่วคราวตอนสวิตช์ติด เมื่อกวาดความถี่ขับออกจากการสั่นพ้องไปทั้งสองทิศ แอมพลิจูดกระแสลดลงเสมอหรือไม่

คำทำนายที่ต้องชั่งใจ

• ใช่ — การเคลื่อนจากการสั่นพ้องไปทางใดทางหนึ่ง (ω สูงหรือต่ำกว่า) ลดแอมพลิจูดกระแส เพราะอิมพีแดนซ์เพิ่มทั้งสองฝั่ง
• แอมพลิจูดกระแสลดเฉพาะความถี่สูงกว่าการสั่นพ้อง
• แอมพลิจูดกระแสลดเฉพาะความถี่ต่ำกว่าการสั่นพ้อง

บทบาทของตัวแปร

สิ่งที่คุณตั้ง:

• ความถี่ขับเคลื่อน ω (rad/s)

สิ่งที่คุณวัด:

• แอมพลิจูดกระแสสูงสุด I_peak (A)

การสืบสวนดำเนินไปอย่างไร

1. เปิดพรีเซ็ท rlc-in-circuits แล้วกดรีเซ็ต R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, V₀ = 10 V ตัวต่อพ่วงเหมือนการทดลอง rlc-series พอดี
2. เปิดค่าแสดงแอมพลิจูดกระแส
3. ตั้งความถี่เชิงมุมของแหล่งขับของแต่ละรอบ (เป็นจำนวนเท่าของ ω₀ = 10 rad/s) แล้วบันทึกแอมพลิจูดกระแสสูงสุด

สิ่งที่ใบงานพิมพ์ได้ให้นักเรียนคิด

• สำหรับหนึ่งรอบ จงคำนวณ Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²) โดยใช้ R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F แล้วหา I_peak = V₀/Z โดยใช้ V₀ = 10 V เทียบกับตาราง
• ยืนยันว่าสองรอบนอกการสั่นพ้องของคุณ (ต่ำกว่าและสูงกว่า ω₀) ให้แอมพลิจูดกระแสเท่ากันเมื่อห่างจากการสั่นพ้องเท่ากันในกรณีเฉพาะนี้ อธิบายว่าเหตุใดแอมพลิจูดกระแสจึงพีคพอดีที่ ω₀ และลดลงสมมาตรบนสเกลลอการิทึมความถี่

สิ่งนี้ปรากฏที่ใดนอกห้องแล็บ

• การทดลองวงจร rlc-series แสดงการตอบสนองต่อขั้นของฮาร์ดแวร์เดียวกัน (สภาวะชั่วคราวตอนสวิตช์ติด) ต่อแบตเตอรี่ 10 V คงที่ ไม่ใช่แหล่งไซน์ อธิบายว่าเหตุใด “อิมพีแดนซ์” กับ “การสั่นพ้อง” จึงเป็นแนวคิดสถานะคงตัวของ AC ที่ใช้กับสถานการณ์สวิตช์ DC นั้นโดยตรงไม่ได้
• ความชันที่แอมพลิจูดกระแสตกห่างจากการสั่นพ้อง อธิบายด้วย 'ตัวประกอบคุณภาพ' Q = ω₀L/R ของวงจร จงคำนวณ Q จาก R = 20 Ω, L = 1 H, ω₀ = 10 rad/s ของวงจรนี้ และบอกว่ายอดพ้องของวงจรนี้ชัดหรือกว้าง

• 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. ยินดีต้อนรับสู่ RLC ในวงจร
2. เลือกวงจร RLC
3. กดเล่น
4. ฟิสิกส์เดียวกันในวงจร
5. เปิดแผงคุณสมบัติ
6. คุณทำได้แล้ว!

เปิดการจำลองแบบโต้ตอบเพื่อสร้างฉาก กดเล่น แล้วสำรวจพร้อมการวัดสดและบทแนะนำ

เปิดห้องแล็บโต้ตอบ →

ดาวน์โหลดใบงาน →

วงจร AC และการสั่นพ้อง