PL 
EnglishDomyślny
Українська📻 Rezonans RLC — wymuszany oscylator elektryczny
Opornik, cewka i kondensator zasilane prądem przemiennym rezonują przy f₀=1/(2π√LC). W rezonansie impedancja jest najmniejsza, a prąd osiąga maksimum — to zasada strojenia radia.
Opornik, cewka i kondensator zasilane prądem przemiennym rezonują przy f0=1/(2π√LC). W rezonansie impedancja jest najmniejsza, a prąd osiąga maksimum — to zasada strojenia radia.
🔬 Co pokazuje symulacja
Szeregowy obwód RLC zasilany prądem przemiennym ma impedancję Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²), która zależy od częstotliwości wymuszenia. Przy częstotliwości rezonansowej f0 = 1/(2π√LC) reaktancja indukcyjna i pojemnościowa dokładnie się znoszą, impedancja spada do samej rezystancji R, a wymuszany prąd osiąga maksymalną wartość.
🎮 Jak korzystać
Za pomocą suwaków Rezystancja R, Indukcyjność L i Pojemność C zmieniaj parametry obwodu, a suwakiem Częstotliwość wymuszenia f przemiataj widmo w okolicy rezonansu. Przyciski Pauza i Reset sterują symulacją, a Dostrój do rezonansu ustawia częstotliwość wymuszenia dokładnie na f0, dzięki czemu widać, jak prąd i faza skokowo osiągają swój szczytowy, zgodny w fazie stan.
💡 Czy wiesz, że…
Ta sama zasada rezonansu, która podbija prąd w tym obwodzie, pozwala odbiornikowi radiowemu wyłowić z eteru jedną stację. Obracanie pokrętła strojenia zmienia C (lub L), przesuwając f0 tak, by obwód silnie reagował tylko na wybraną częstotliwość nadawania, odrzucając pozostałe.
O tej symulacji
Ten interaktywny model zasila szeregowy obwód złożony z opornika R, cewki L i kondensatora C źródłem prądu przemiennego i pokazuje, jak prąd, impedancja i faza zmieniają się wraz z przemiataniem częstotliwości wymuszenia. Uwidacznia pik rezonansowy przy f0 = 1/(2π√LC), minimum impedancji w tym punkcie oraz to, jak dobroć (Q) i rezystancja kształtują ostrość odpowiedzi — dokładnie ten sam mechanizm, który pozwala wybierać stacje przy strojeniu radia.
🔬 Co pokazuje
Symulacja oblicza impedancję Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²), amplitudę prądu I = V/Z oraz kąt fazowy między napięciem a prądem w miarę zmiany częstotliwości wymuszenia. W rezonansie reaktancja indukcyjna ωL i pojemnościowa 1/(ωC) się znoszą, impedancja spada do R, prąd osiąga maksimum, a napięcie i prąd stają się zgodne w fazie.
🎮 Jak korzystać
Suwakami Rezystancja R, Indukcyjność L i Pojemność C zmieniaj obwód i jego częstotliwość rezonansową f0. Suwakiem Częstotliwość wymuszenia f przemiataj krzywą rezonansową, użyj Dostrój do rezonansu, by przeskoczyć od razu do f0, a przyciskami Pauza i Reset steruj przebiegiem symulacji.
💡 Czy wiesz, że…
Dobroć Q = ω0·L/R pełni podwójną rolę: mówi, jak ostry i wysoki jest pik rezonansowy, i wyznacza pasmo przenoszenia Δf = f0/Q, w którym obwód silnie odpowiada. Obwody o niskiej rezystancji są bardzo selektywne — dokładnie tego potrzebuje tuner radiowy, by wyizolować jedną stację.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest rezonans elektryczny w obwodzie RLC?
Rezonans występuje, gdy reaktancja indukcyjna i reaktancja pojemnościowa dokładnie się znoszą, dzięki czemu impedancja obwodu jest równa samej rezystancji R. Prąd wymuszany przez źródło prądu przemiennego osiąga wtedy wartość maksymalną.
Jaki jest wzór na częstotliwość rezonansową?
Rezonansowa częstotliwość kołowa wynosi ω0 = 1/√(LC), co daje częstotliwość rezonansową f0 = 1/(2π√LC). Zależy ona wyłącznie od indukcyjności L i pojemności C, a nie od rezystancji.
Jak oblicza się impedancję szeregowego obwodu RLC?
Impedancja wynosi Z = √(R² + (ωL − 1/(ωC))²). Wyrażenie ωL to reaktancja indukcyjna, a 1/(ωC) to reaktancja pojemnościowa; ich różnica stanowi reaktancję wypadkową.
Czym jest dobroć (współczynnik Q)?
Dobroć Q = ω0·L/R określa, jak ostry jest pik rezonansowy. Wysokie Q oznacza niską rezystancję, wąskie pasmo przenoszenia i wysoką, selektywną krzywą rezonansową.
Dlaczego prąd osiąga maksimum w rezonansie?
Ponieważ reaktancje indukcyjna i pojemnościowa się znoszą, impedancja spada do swojej minimalnej wartości R. Skoro amplituda prądu wynosi I = V/Z, minimalna impedancja daje maksymalny prąd.
Co dzieje się z fazą w rezonansie?
W rezonansie napięcie i prąd są w fazie (kąt fazowy φ = 0). Poniżej rezonansu obwód ma charakter pojemnościowy (prąd wyprzedza napięcie); powyżej rezonansu ma charakter indukcyjny (prąd jest opóźniony).
Jak rezystancja wpływa na krzywą rezonansową?
Wyższa rezystancja obniża i poszerza pik rezonansowy (niskie Q), natomiast niższa rezystancja daje wyższy i ostrzejszy pik (wysokie Q). Rezystancja wyznacza pasmo przenoszenia Δf = f0/Q.
Jak wykorzystuje się to zjawisko przy strojeniu radia?
Nastrojony obwód RLC reaguje silnie tylko na sygnały w pobliżu swojej częstotliwości rezonansowej. Zmiana C (lub L) przesuwa f0, dzięki czemu odbiornik wybiera jedną stację, odrzucając pozostałe.
Czym jest pasmo przenoszenia rezonatora RLC?
Pasmo przenoszenia to zakres częstotliwości między punktami połowy mocy (−3 dB), w których prąd spada do 1/√2 swojej wartości szczytowej. Wynosi ono Δf = f0/Q = R/(2πL).
Czym jest wykres wskazowy (fazorowy)?
Wykres wskazowy przedstawia napięcia przemienne na R, L i C jako wektory obrotowe. Dodanie wskazów pokazuje napięcie całkowite oraz różnicę fazy między napięciem a prądem.