Circuits
Circuit RL
El corrent de la bobina puja cap a E/R (τ = L/R)
Circuit RL — simulació interactiva de Circuits. El corrent de la bobina puja cap a E/R (τ = L/R) Laboratori virtual de física gratuït al navegador, amb mesures SI en directe i tutorial guiat.
Pujada del corrent RL
El corrent de la bobina creix cap a ε/R amb constant de temps τ = L/R.
La bobina s'oposa als canvis de corrent mitjançant el seu EMF invers. Al cap de molt temps el corrent s'estableix a ε/R.
- τ = L/R
- I(t) → ε/R
Resum de la investigació
Planifica la pregunta abans d'obrir el laboratori
El resum reflecteix la pàgina prerenderitzada: la pregunta conductora, les prediccions rivals, els rols de les variables, les lleis que governen, la configuració, l'anàlisi i les preguntes d'extensió es mantenen visibles i en aquest ordre.
Pregunta conductora
Un inductor i una resistència es connecten a una bateria de 10 V. Salta el corrent instantàniament al valor final, o puja en rampa gradualment com la tensió d'un condensador carregant-se?
Prediccions a valorar
- El corrent puja en rampa gradualment, seguint el mateix tipus d'aproximació exponencial que la tensió d'un circuit RC.
- El corrent salta a l'instant a E/R.
- El corrent oscil·la abans d'assentar-se.
Rols de les variables
El que tu defines:
- Temps t (s)
El que tu mesures:
- Constant de temps τ (s)
- Corrent de l'inductor I (A)
Com funciona la investigació
- Obre el predefinit «Circuit RL» i prem Restableix. R = 10 Ω, L = 1 H, cosa que dóna una constant de temps τ = L/R = 0.1 s; la bateria subministra 10 V.
- Activa la lectura de corrent de l'inductor.
- Prem Reprodueix i enregistra el corrent de l'inductor a cada temps llistat.
Equació governant
Constant de temps RL — τ = L/R
La constant de temps τ = L/R fixa l'escala temporal de la pujada (o caiguda) exponencial del corrent d'un circuit RL. Més inductància o menys resistència significa τ més llarga: l'inductor s'oposa amb més força als canvis de corrent.
El que el full imprimible demana treballar a l'alumne
- Per a una prova, calcula I = (E/R)(1 − e^(−t/τ)) amb E = 10 V, R = 10 Ω, τ = 0.1 s. Compara-ho amb la taula.
- Explica per què la pujada en rampa del corrent d'un inductor (circuit RL) segueix la mateixa forma matemàtica que la pujada en rampa de la tensió d'un condensador (circuit RC), tot i que els dos components emmagatzemen energia de manera completament diferent.
On apareix això més enllà del laboratori
- El comportament definitori d'un inductor és oposar-se a qualsevol CANVI de corrent (no oposar-se al corrent mateix, com fa una resistència). Explica per què, just a t = 0, el corrent ha de començar exactament a 0 A tot i que la bateria és plenament connectada.
- Quan el circuit d'un inductor amb corrent es trenca de cop (interruptor obert), l'inductor intenta mantenir el seu corrent, cosa que pot crear un pic de tensió gran (així funcionen les bobines d'encesa de les bugies). Explica per què interrompre el camí de corrent d'un inductor és més dramàtic que interrompre el d'una resistència.
- AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
- IB Physics — B.5 Current and circuits
- General High School Physics — Electricity & DC circuits
- NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields
- Benvingut al Circuit RL
- Prem Reprodueix
- Selecciona la bobina
- El corrent puja en rampa
- Obre el panell de Propietats
- Ho has aconseguit!
Obre la simulació interactiva per construir l'escena, prem Reprodueix i explora amb mesures en directe i un tutorial guiat.
Obre el laboratori interactiu →
Descarrega el full de treball →
Càrrega de condensadors i constants de temps