RL Circuit: Sinasalungat ng Inductor ang Biglang Pagbabago ng Kuryente

1 · Humula

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?

• 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.

2 · Mag-set Up

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.

3 · Mangulekta ng Data

I-plot ang kuryente ng inductor I (y-axis) laban sa oras t (x-axis) para sa tatlong reading. Humahapay ba ang kurba habang lumalapit sa 1 A?

4 · Mag-analisa

1. 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.
2. 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.

5 · Palawakin

1. 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.
2. 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.

Ang Physics sa Likod ng Experiment na Ito

← Bumalik sa experiment