Mga Sirkit

RL circuit

Lumalapit ang kuryente ng inductor sa E/R (τ = L/R).

RL circuit — interactive na Mga Sirkit simulation. Lumalapit ang kuryente ng inductor sa E/R (τ = L/R). Libreng browser-based virtual physics lab na may live na SI measurement at guided tutorial.

RL current rise

Ang kuryente ng inductor ay lumalaki patungong ε/R na may time constant na τ = L/R.

Salungat ng inductor ang pagbabago ng kuryente sa pamamagitan ng back-EMF nito. Pagkatapos ng mahabang oras, umaayos ang kuryente sa ε/R.

• τ = L/R
• I(t) → ε/R

Investigation brief

Iplano ang tanong bago mo buksan ang lab

Ang brief ay kapareho ng prerendered na page: driving question, magkatunggaling hula, papel ng variable, governing law, setup, pagtatasa at prompt ng pagpapalawak — nananatiling nakikita at sa ganitong pagkakasunod.

Pangunahing tanong

Ang inductor at resistor ay konektado sa 10 V na baterya. Lumulumipad ba agad ang kuryente sa final value, o unti-unting umaakyat gaya ng boltahe ng nagcha-charge na capacitor?

Mga hulang timbangin

• Unti-unting umaakyat ang kuryente, sumusunod sa parehong klase ng exponential na paglapit gaya ng boltahe ng RC circuit.
• Lumulumipad agad ang kuryente sa E/R.
• Nagososciolate ang kuryente bago huminto.

Mga papel ng variable

Ang itinatakda mo:

• Oras t (s)

Ang sinusukat mo:

• Time constant τ (s)
• Kuryente ng inductor I (A)

Paano tumatakbo ang investigation

1. Buksan ang rl-circuit preset at pindutin ang I-reset. R = 10 Ω, L = 1 H, na nagbibigay ng time constant na τ = L/R = 0.1 s; 10 V ang ibinibigay ng baterya.
2. I-enable ang inductor-current readout.
3. Pindutin ang I-play at itala ang kuryente ng inductor sa bawat nakatalang oras.

Governing equation

RL Time Constant — τ = L/R

Ang time constant na τ = L/R ang nagtatakda sa timescale ng exponential na pag-akyat (o pagbagsak) ng kuryente sa RL circuit. Mas malaking inductance o mas maliit na resistance ay mas mahabang τ — mas malakas salungat ng inductor ang pagbabago ng kuryente.

Ang hinihingi sa mga estudyante na kalkulahin ng napi-print na worksheet

• Para sa isang trial, kalkulahin ang I = (E/R)(1 − e^(−t/τ)) gamit ang E = 10 V, R = 10 Ω, τ = 0.1 s. Ihambing sa table.
• Ipaliwanag kung bakit ang pag-akyat ng kuryente sa inductor (RL circuit) ay may parehong hugis na matematika gaya ng pag-akyat ng boltahe ng capacitor (RC circuit), kahit magkaibang-magkaiba ang pag-iimbak ng enerhiya ng dalawang component.

Saan ito lumilitaw lampas sa lab

• Ang nagtatakda sa inductor ay pagsalungat sa kahit anong PAGBABAGO sa kuryente (hindi pagsalungat sa mismong kuryente, gaya ng resistor). Ipaliwanag kung bakit, sa mismong t = 0, dapat magsimula sa eksaktong 0 A ang kuryente kahit buong konektado na ang baterya.
• Kapag biglang naputol ang circuit ng inductor na may kuryente (nagbukas ang switch), sinisikap ng inductor na panatilihin ang kuryente nito, na makakagawa ng malaking voltage spike (ganyan gumagana ang ignition coil ng spark plug). Ipaliwanag kung bakit mas dramatiko ang pagputol sa landas ng kuryente ng inductor kaysa resistor.

• 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

1. Mabuhay sa RL Circuit
2. Pindutin ang I-play
3. Piliin ang inductor
4. Umaakyat ang kuryente
5. Buksan ang Properties panel
6. Nagawa mo ito!

Buksan ang interactive simulation para buuin ang scene, pindutin ang I-play, at tuklasin na may live na measurement at guided tutorial.

Buksan ang Interactive Lab →

I-download ang lab sheet →

Pagcha-charge ng Capacitor at Time Constant