Simulic
Bahasa Indonesia

Rangkaian Seri RLC dan Resonansi

FisikaListrik dan rangkaianUsia 17–18Lab virtual

Simulic.comMemuat…

Gunakan di kelas saya

Rangkaian seri R, L, C yang diberi tegangan AC: grafik u dan i menunjukkan beda fasenya, bersama diagram fasor dan kurva arus terhadap frekuensi. Atur L, C, atau frekuensi hingga Z_L = Z_C, arus mencapai maksimum, dan u sefase dengan i — inilah resonansi listrik, prinsip di balik penalaan radio. Layar Osilasi LC bebas menghubungkan kapasitor bermuatan ke kumparan: energi berpindah antara ½Cu² dan ½Li² dengan T = 2π√(LC), di samping analogi massa-pegas; hambatan menghasilkan pengosongan teredam kurang, kritis, atau teredam lebih, dan rangkaian pemelihara menjaga osilasi.

Pelajaran: Arus Bolak-Balik

Yang ditunjukkan

Pada rangkaian RLC seri bertegangan AC, reaktansi Z_L = ωL dan Z_C = 1/(ωC) berubah berlawanan arah ketika frekuensi naik, dan impedansinya Z = √(R² + (Z_L − Z_C)²). Pada frekuensi resonansi f₀ = 1/(2π√(LC)) keduanya saling meniadakan, Z sama dengan R, arus mencapai puncak, dan u serta i sefase; R hanya menentukan seberapa tajam puncaknya. Layar Osilasi LC bebas menghubungkan kapasitor bermuatan ke kumparan: energi berpindah antara ½Cu² dan ½Li² dengan T = 2π√(LC), seperti massa pada pegas, dan hambatan menghasilkan pengosongan teredam kurang, kritis, atau teredam lebih.

Cara menggunakan

Di tab Resonansi AC, ubah f perlahan dan amati beda fase u dan i, tekan Setel f ke resonansi, lalu ubah L, C, atau R untuk menggeser atau menajamkan puncak. Di tab Osilasi LC bebas, tekan Mulai lalu Ukur T; ulangi untuk beberapa nilai Induktansi L dan Kapasitansi C, lalu buat grafik T terhadap √(LC). Naikkan Hambatan R untuk menemukan pengosongan kritis, atau centang Rangkaian pemelihara (−R).

Parameter yang dapat diubah

  • Layar awal Resonansi AC, Osilasi LC bebas
  • Frekuensi 10–200 Hz
  • Hambatan R 5–200 Ω
  • Induktansi L 10–600 mH
  • Kapasitansi C 5–200 µF
  • Layar LC bebas: hambatan R 0–1000 Ω
  • Layar LC bebas: tegangan pengisian U₀ 1–12 V
  • Layar LC bebas: rangkaian pemelihara aktif

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Jika kapasitansi dijadikan empat kali lipat, bagaimana frekuensi resonansi berubah?
  2. Bagaimana mengetahui dari diagram fasor apakah rangkaian bersifat induktif atau kapasitif?
  3. Bagaimana tinggi dan lebar puncak resonansi berubah saat R diperkecil, dan apakah f₀ bergeser?

Simulasi terkait