Pagcha-charge ng Capacitor at Time Constant
Kapag nagcha-charge ang capacitor sa pamamagitan ng resistor, hindi ito napupuno nang tuloy-tuloy — mabilis itong nagcha-charge sa simula, tapos lalong bumabagal habang lumalapit ito sa buong boltahe. Sinasabi sa iyo ng time constant kung gaano kabilis nangyayari ang pagbagal na ito: pagkatapos ng isang time constant, naabot na ng capacitor ang mga 63 porsyento ng huling boltahe nito.
Ang Formula
τ = R · C
- τ — time constant (s): ang oras para maabot ang mga 63 porsyento ng buong charge
- R — resistansiya (Ω): gaano kalaki nililimitahan ng resistor ang charging current
- C — kapasitans (F): magkano karaming charge ang kayang itago ng capacitor kada bolt
Halimbawang Nalutas
Ang 1000 Ω na resistor ay nagcha-charge sa 0.001 F na capacitor. Ano ang time constant?
- R = 1000 Ω
- C = 0.001 F
- τ = R · C
- τ = 1000 Ω · 0.001 F
τ = 1 s
Subukin ang iyong sarili
Kung papalitan ang resistor ng 2000 Ω na may parehong 0.001 F na capacitor, ano ang bagong time constant?
- Tamang sagot: 2 s
- 1 s
- 4 s
Tama! τ = R · C = 2000 Ω × 0.001 F = 2 s — ang pagdoble sa resistance ay nagdodoble sa time constant.
Pagkatapos ng eksaktong isang time constant, mga ilang porsyento ng buong boltahe ang naabot ng capacitor?
- 37%
- 50%
- Tamang sagot: 63%
Eksakto — pagkatapos ng isang time constant, ang capacitor ay nasa mga 63% ng huling boltahe nito.
Saan Mo Ito Makikita
Ang camera flash ay hindi makakaputok nang dalawang beses nang sunod-sunod: pagkatapos ng putok, muling nagcha-charge ang capacitor sa pamamagitan ng isang resistor, mabilis sa simula tapos lalong bumabagal, at saka lamang sisindi ang ready light kapag umakyat na ito ng karamihan ng daan. Ang mga lumang turn signal at ang mga interval ng windshield wiper ay parehong circuit na ginagamit bilang orasan — ang indayog ng blink ay itinatakda kung gaano kabilis napupuno ang capacitor.
Karaniwang Mga Pagkakamali
Ang parang repleks na pagkakamali ay ang akalain na napupuno ang capacitor nang pare-parehong bilis — ang kalahati ng oras ay hindi kalahati ng pagkakapuno: pagkatapos ng isang time constant, naabot na nito ang mga 63 porsyento, hindi 50, at papalapit ito sa buong boltahe nang lalong dahan-dahan. Ang pangalawang kamalian ay ang maling pagbasa sa knob na nagtatakda ng bilis: τ = R · C, kaya ang pagdoble sa resistance mula 1000 Ω papunta sa 2000 Ω na may parehong 0.001 F na capacitor ay nagdodoble sa time constant mula 1 s papunta sa 2 s — mas malaking resistance ay mas mabagal na pagcha-charge, at ang ohm times farad ay talagang lumalabas sa segundo.
Paano Ito Konektado
Pinapasara nito ang circuits module sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng lahat: ang loop ay sumusunod sa mga batas ni Kirchhoff sa bawat sandali, ang resistor ay sumusunod sa batas ni Ohm, at ang capacitor ang nag-iipon ng pagkakaiba — kaya humihina ang kuryente habang nagsasara ang agwat sa pagitan ng mga boltahe. Babalik ang capacitor bilang pangunahing bituin sa electromagnetism module, ang parehong device na ngayon ay binabasa bilang imbakan ng energy.