Elektromanyetizma
Rezonans dışı RLC
Bu ön ayar rezonansın altında çalışır: kapasitif reaktans baskındır, bu nedenle akım gerilimden öndedir (φ < 0).
Rezonans dışı RLC — etkileşimli Elektromanyetizma simülasyonu. Bu ön ayar rezonansın altında çalışır: kapasitif reaktans baskındır, bu nedenle akım gerilimden öndedir (φ < 0). Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.
Off-rezonans empedans
Rezonans altında kapasitif akım gerilimden öndedir (φ < 0).
Bu ön ayar rezonansın altında çalışır: kapasitif reaktans baskındır, bu nedenle akım gerilimden öndedir (φ < 0).
- Rezonans dışında Z > R
- φ ≠ 0
Araştırma özeti
Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın
Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.
Sürüş sorusu
Bu RLC devresi rezonans dışı olarak çalıştırılır (rezonans frekansının yarısında), dolayısıyla akımı sabit bir faz açısı kadar sürüş gerilimının gerisinde kalır veya önde olur. Anlık akım hala sürücüyle aynı frekansta sinüzoidal olarak salınıyor mu?
Tartılacak tahminler
- Hayır — akım, sürücüden farklı bir frekansta salınır.
- Evet - akım tam tahrik frekansında salınır, yalnızca gerilime göre faz kaydırılır.
- Akım kararlı durumda hiç sinüzoidal değildir.
Değişken roller
Neyi ayarladınız:
- Zaman t (s)
Ölçtüğünüz şey:
- Anlık akım i(t) (A)
Araştırma nasıl yürütülüyor?
- rlc-off-resonance ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F, sürücü ω = 5 rad/s (rezonantın yarısı ω₀ = 10 rad/s), V₀ = 10 V.
- Anlık akım okumasını etkinleştirin.
- Listelenen her zamandaki anlık akımı okuyun.
Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği
- Önce R = 20 Ω, L = 1 H, C = 0.01 F ve ω = 5 rad/s kullanarak X = ωL − 1/(ωC) ile Z = √(R² + X²) ve φ = atan2(X, R) değerlerini hesaplayın (Z = 25 Ω, φ ≈ −0.64 rad verir). Ardından V₀ = 10 V kullanarak i(t) = (V₀/Z)sin(ωt − φ) değerini hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
- Buradaki faz açısı negatiftir, yani devre bu frekansta (rezonansın altında) kapasitör ağırlıklıdır. Akımın sürüş gerilimından önde mi yoksa geride mi olduğu konusunda negatif φ'nin ne anlama geldiğini açıklayın.
Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer
- Buradaki mevcut genlik (V₀/Z = 10 /25 = 0.4 A), tam olarak (V₀/R = 10 /20 = 0.5 A) rezonansında olacağından daha küçüktür. Bir RLC devresini off-resonance sürmenin neden her zaman onu rezonansta sürmekten daha küçük bir akım genliğiyle sonuçlandığını açıklayın.
- Rezonans dışı frekanslar daha küçük akım genlikleri ürettiğinden, RLC devresi doğal frekans filtresi görevi görür. Bu devrenin, rezonans frekansıyla karıştırılan çok yüksek frekanslı veya çok düşük frekanslı bir sinyale neden zayıf tepki vereceğini açıklayın.
- 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
- Hoş geldiniz: Rlc Off rezonans
- Seçin: RLC devre
- Oynat'a basın
- Above veya below rezonans
- Denetleyiciyi açın
- Başardınız!
Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.