電磁學
RLC 諧振
ω 符合 ω₀ = 1/√(LC)——Z 最小、I 最大；圖表顯示 I(t)。
RLC 諧振——互動式電磁學模擬。ω 符合 ω₀ = 1/√(LC)——Z 最小、I 最大；圖表顯示 I(t)。 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 諧振
ω 匹配 ω₀ = 1/√(LC)——Z 最小、I 最大；圖表顯示 I(t)。
ω 匹配 ω₀ = 1/√(LC)——Z 最小、I 最大；圖表顯示 I(t)。
- 共振角頻率 ω₀ = 1/√(LC)
- 共振時Z_min
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
串聯 RLC 電路由不同頻率的交流電源驅動。電路對電流的總阻力（阻抗）是否在某個特定頻率下達到最小值？
預測權重
- 阻抗在某個頻率達到最大值。
- 阻抗不依賴驅動頻率。
- 是 — 阻抗在諧振頻率 ω₀ = 1/√(LC) 處達到最小值（僅等於 R）。
可變角色
您設定的內容：
- 驅動頻率ω (rad/s)
您測量的內容：
- 相位角 φ (rad)
- 阻抗Z (Ω)
調查如何進行
- 開啟 rlc-resonance 預設並按下 Reset。 R = 20 Ω、L = 1 H、C = 0.01 F 是固定的（與連結的 rlc-series 電路實驗相同）。
- 啟用阻抗與相位角讀數。
- 設定每次試驗的驅動角頻率（以 ω₀ = 1/√(LC) = 10 rad/s 的倍數）並記錄阻抗。
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 計算電抗 X = ωL − 1/(ωC)，然後 Z = √(R² + X²) 和 φ = atan2(X, R)。將兩者與表格進行比較。
- 在 ω = ω₀ = 10 rad/s 時，準確確認 Z = R 且 φ = 0。解釋為什麼感抗 ωL 和容抗 1/(ωC) 在諧振時完全抵消，只留下電阻的相反。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 無線電調諧器本質上是一個 RLC 電路，您可以調整其諧振頻率（通常通過可變電容器）以匹配電台的廣播頻率，此時阻抗會下降，電流和訊號會達到峰值。解釋為什麼其他頻率的電台會被抑制。
- 相位角 φ 在諧振以下為負，在諧振以上為正。使用電抗公式 X = ωL − 1/(ωC) 解釋為什麼低頻使電容器占主導地位（負 X），而高頻使電感器占主導地位（正 X）。
- 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
- 歡迎來到 RLC 諧振
- 選擇 RLC 電路
- 按播放
- 阻抗最小
- 打開學習側欄面板
- 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。