电磁学
RLC 失谐
该预设在共振以下驱动：容抗占主导，因此电流超前电压 (φ < 0)。
RLC 失谐——交互式电磁学模拟。该预设在共振以下驱动：容抗占主导，因此电流超前电压 (φ < 0)。 免费的基于浏览器的虚拟物理实验室，提供实时 SI 测量和分步引导教程。
失谐阻抗
共振以下，容性电流超前电压 (φ < 0)。
该预设在共振以下驱动：容抗占主导，因此电流超前电压 (φ < 0)。
- 阻抗 Z > R 非共振
- 相位 φ ≠ 0
调查简介
在打开实验室之前计划好问题
这份简介反映预渲染页面：探究问题、相互竞争的预测、变量角色、支配定律、设置以及分析和拓展提示都会按此顺序保持可见。
驾驶问题
该 RLC 电路由 off-resonance 驱动（以其谐振频率的一半），因此其电流滞后或超前驱动电压一个固定的相位角。瞬时电流是否仍以与驱动器相同的频率正弦振荡？
预测权重
- 否 — 电流的振荡频率与驱动器的振荡频率不同。
- 是——电流恰好以驱动频率振荡，只是相对电压存在相位偏移。
- 在稳定状态下电流根本不是正弦曲线。
可变角色
您设置的内容：
- 时间t (s)
您测量的内容：
- 瞬时电流i(t) (A)
调查如何进行
- 打开「远离谐振的 RLC 电流波形（rlc-off-resonance）」预设并按重置。 R = 20 Ω，L = 1 H，C = 0.01 F，驱动 ω = 5 rad/s（谐振 ω₀ = 10 rad/s 的一半），V₀ = 10 V。
- 启用瞬时电流读数。
- 读取每个列出时间的瞬时电流。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 首先计算 Z = √(R² + X²) 和 φ = atan2(X, R)，其中 X = ωL − 1/(ωC)，使用 R = 20 Ω、L = 1 H、C = 0.01 F、ω = 5 rad/s（给出 Z = 25 Ω、φ ≈ −0.64 rad）。然后使用 V₀ = 10 V 计算 i(t) = (V₀/Z)sin(ωt − φ)。与表进行比较。
- 这里的相位角为负，意味着在此频率下（低于共振频率）电路由电容主导。请解释负φ意味着电流是超前还是滞后于驱动电压。
这在实验室之外的地方表现出来
- 这里的电流幅度 (V₀/Z = 10/25 = 0.4 A) 小于谐振时的电流幅度 (V₀/R = 10/20 = 0.5 A)。解释为什么驱动 RLC 电路 off-resonance 总是会产生比在谐振下驱动它更小的电流幅度。
- 由于偏离共振的频率会产生较小的电流振幅，RLC电路本质上起到天然频率滤波器的作用。请解释为什么该电路对混杂在其共振频率中的极高频或极低频信号反应微弱。
- 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
- 欢迎来到 RLC 失谐
- 选择 RLC 电路
- 按播放
- 高于或低于谐振频率
- 打开检查器
- 完成了！
打开交互式模拟以构建场景，点击运行，并通过实时测量和引导式教程进行探索。