电磁学
RLC 谐振
ω 匹配 ω₀ = 1/√(LC)——Z 最小、I 最大；图表显示 I(t)。
RLC 谐振——交互式电磁学模拟。ω 匹配 ω₀ = 1/√(LC)——Z 最小、I 最大；图表显示 I(t)。 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。
RLC 谐振
ω 匹配 ω₀ = 1/√(LC)——Z 最小、I 最大；图表显示 I(t)。
谐振时 ω = ω₀ = 1/√(LC)，感抗与容抗相消，阻抗 Z 最小，电流 I 最大。点击播放，绘制 I(t) 图像；在检查器中读取 Z 和相位。收音机调谐和 MRI 线圈均利用此电流峰值效应。
- 共振角频率 ω₀ = 1/√(LC)
- 共振时 Z 最小
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
串联 RLC 电路由不同频率的交流电源驱动。电路对电流的总阻力（阻抗）是否在某个特定频率下达到最小值？
预测权重
- 阻抗在某个频率处达到最大值。
- 阻抗不依赖于驱动频率。
- 是 — 阻抗在谐振频率 ω₀ = 1/√(LC) 处达到最小值（仅等于 R）。
可变角色
您设置的内容：
- 驱动频率ω (rad/s)
您测量的内容：
- 相位角 φ (rad)
- 阻抗Z (Ω)
调查如何进行
- 打开「RLC 阻抗与驱动频率：寻找谐振（rlc-resonance）」预设并按重置。 R = 20 Ω、L = 1 H、C = 0.01 F 是固定的（与链接的 rlc-series 电路实验相同）。
- 启用阻抗与相位角读数。
- 设置每次试验的驱动角频率（作为 ω₀ = 1/√(LC) = 10 rad/s 的倍数）并记录阻抗。
可打印的工作表要求学生完成什么
- 对于一项试验，使用 R = 20 Ω、L = 1 H、C = 0.01 F 计算电抗 X = ωL − 1/(ωC)，然后 Z = √(R² + X²) 和 φ = atan2(X, R)。将两者与表进行比较。
- 在 ω = ω₀ = 10 rad/s 时，准确确认 Z = R 且 φ = 0。解释为什么感抗 ωL 和容抗 1/(ωC) 在谐振时完全抵消，只剩下电阻的阻碍作用。
这在实验室之外的地方表现出来
- 无线电调谐器本质上是一个 RLC 电路，您可以调整其谐振频率（通常通过可变电容器）以匹配电台的广播频率，此时阻抗会下降，电流和信号会达到峰值。解释为什么其他频率的电台会被抑制。
- 相位角 φ 在谐振以下为负，在谐振以上为正。使用电抗公式 X = ωL − 1/(ωC) 解释为什么低频使电容器占主导地位（负 X），而高频使电感器占主导地位（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
- 欢迎来到 RLC 谐振
- 选择 RLC 电路
- 按播放
- 阻抗最小
- 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。