電磁學
連結穩態 RLC
此穩態解析工作台顯示相同 R、L、C 的相量 Z、I 與相位；獨立的 Circuits 預設模擬其開關暫態。
連結穩態 RLC——互動式電磁學模擬。此穩態解析工作台顯示相同 R、L、C 的相量 Z、I 與相位；獨立的 Circuits 預設模擬其開關暫態。 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
RLC 暫態
穩態相量 RLC；Circuits 顯示開關暫態。
此穩態解析工作台顯示相同 R、L、C 的相量 Z、I 與相位；獨立的 Circuits 預設模擬其開關暫態。
- 共振角頻率 ω₀ = 1/√(LC)
- 電路實驗室鏈接
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
本實驗使用了與rlc-series電路實驗完全相同的R、L、C值，但這裡將其視為相量/交流問題，而非開關閉合暫態問題。當你把驅動頻率朝任一方向偏離共振時，電流振幅是否總是減小？
預測權重
- 是的－在任一方向（更高或更低 ω）遠離諧振都會降低電流幅度，因為兩側的阻抗都會增加。
- 只有當頻率高於諧振時，電流幅度才會減少。
- 只有當頻率低於諧振時，電流幅度才會減少。
可變角色
您設定的內容：
- 驅動頻率ω (rad/s)
您測量的內容：
- 峰值電流幅度I_peak (A)
調查如何進行
- 開啟 rlc-in-circuits 預設並按下 Reset。 R = 20 Ω、L = 1 H、C = 0.01 F、V₀ = 10 V — 與 rlc-series 電路實驗的組件相同。
- 啟用電流振幅讀數。
- 設定每次試驗的驅動角頻率（以 ω₀ = 10 rad/s 的倍數）並記錄峰值電流幅度。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於一項試驗，使用 R = 20 Ω、L = 1 H、C = 0.01 F 計算 Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²)，然後使用 V₀ = 10 V 計算 I_peak = V₀/Z。與表格進行比較。
- 確認你的兩次非共振試驗（分別位於ω₀下方與上方）在與共振點等距時，會給出相同的電流振幅。請解釋為什麼電流振幅恰好在ω₀處達到峰值，並在對數頻率座標上對稱地衰減。
這在實驗室之外的地方表現出來
- rlc-series電路實驗展示的是這同一套硬體對恆定10 V電池的階躍響應（開關閉合暫態），而非正弦驅動。請解釋為什麼「阻抗」與「共振」是交流穩態概念，並不能直接套用到那個直流開關閉合場景。
- 電流幅度遠離諧振的急遽下降程度由電路的「品質因數」Q = ω₀L/R 來描述。使用該電路的 R = 20 Ω、L = 1 H、ω₀ = 10 rad/s，計算 Q 並解釋該電路是否具有尖銳或寬的諧振峰值。
- 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
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- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。