विद्युतचुंबकत्व
मंडलात तीच C
ही पट्ट्यांची भूमिती मंडलांमधील RC-चार्जिंग प्रीसेटइतकीच C देते — Q(t) पाहण्यासाठी ते उघडा.
मंडलात तीच C — संवादी विद्युतचुंबकत्व सिम्युलेशन. ही पट्ट्यांची भूमिती मंडलांमधील RC-चार्जिंग प्रीसेटइतकीच C देते — Q(t) पाहण्यासाठी ते उघडा. थेट SI मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह मोफत, ब्राउझरवर चालणारी आभासी भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा.
मंडलांतील संधारकता
ही पट्टा-भूमिती मंडलांमधील RC-चार्जिंग प्रीसेटइतकीच C देते — Q(t) पाहण्यासाठी ते उघडा.
ही समांतर-पट्टा भूमिती क्षेत्रफळ A व अंतर d असे वापरते की C = ε₀A/d मंडलांमधील RC-चार्जिंग प्रीसेटशी जुळते. ओव्हरले आरेख V–R–C मालिकेत गणन µF मूल्यासह दाखवते. प्ले दाबून क्षेत्र तयार होते पहा; जोडलेले मंडल-प्रीसेट उघडून त्याच C साठी Q(t) = CV(1 − e^(−t/RC)) पहा.
- C = ε₀A/d
- Q = CV
अन्वेषण सारांश
प्रयोगशाळा उघडण्यापूर्वी प्रश्नच आखा
सारांश पूर्व-स्वरूपित पानासारखाच आहे: मार्गदर्शक प्रश्न, स्पर्धक अनुमान, चलांच्या भूमिका, प्रमुख नियम, मांडणी, विश्लेषण व विस्तार सूचना दिसत राहतात आणि याच क्रमाने.
मार्गदर्शक प्रश्न
आरसी-चार्जिंग मंडल-प्रयोग आदर्शीकृत 0.01 F संधारित्र वापरतो. तितकी संधारकता असलेला खरा समांतर-पट्टा संधारित्र बांधण्यास निर्वातासाठी अशक्यपणे लहान मोकळी जागा लागेल — जोपर्यंत अनेक पातळ पराविद्युत स्तरे थरांत रचत नाही. जास्त स्तर जोडल्यावर एकूण संधारकता वाढते की घसरते?
विचारात घेण्याचे अनुमान
- जास्त स्तर संधारकता घसरवतात.
- जास्त स्तर संधारकता वाढवतात — समांतर रचनेत अनेक संधारित्रांची भार-साठवणूक थरांत रचल्यासारखे.
- स्तर-संख्या संधारकतेवर परिणाम करत नाही, फक्त पराविद्युत सामग्री करते.
चलांच्या भूमिका
तुम्ही काय निश्चित करता:
- स्तर-संख्या N
तुम्ही काय मापता:
- संधारकता C (mF)
तपासणी कशी चालते
- प्लेट-सेम-सी-इन-सर्किट प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. हा संधारित्र उच्च-k पराविद्युत (εr = 1000) वापरून आरसी-चार्जिंग प्रयोगाइतकीच 0.01 F भौतिकरित्या प्रत्यक्षात घेतो.
- संधारकता-वाचन सुरू करा.
- प्रत्येक फेरीसाठी, दिलेली स्तर-संख्या वापरून (क्षेत्रफळ, विभाजन व εr या प्रयोगाच्या खऱ्या मूल्यांवर धरून) येणारी संधारकता काढा.
मूलभूत समीकरण
बहुस्तरीय संधारकता — C = ε₀A/d
पट्ट्यांदरम्यान N पराविद्युत स्तरे आरपार रचल्यावर एकस्तरीय संधारकता N ने वाढते: C = ε₀εrAN/d. खरे संधारित्र लहान आकारात मोठ्या संधारकता मूल्यांपर्यंत अशाच प्रकारे पोहोचतात.
छापण्यायोग्य कार्यपत्रिका विद्यार्थ्यांकडून काय काढून घेते
- एका फेरीसाठी ε₀ = 8.854×10⁻¹² F/m, εr = 1000, A = 0.01 m², d ≈ 8.854 µm (या प्रयोगाचे निश्चित विभाजन) सह C = ε₀εrAN/d काढा. तक्त्याशी तुलना करा. N = 1000 हे जोडलेल्या मंडलाचे 0.01 F नेमके पुनरुत्पन्न करते याची पुष्टी करा.
- पराविद्युताचे जास्त स्तर आरपार रचल्यावर (खऱ्या बहुस्तरीय सिरॅमिक संधारित्राप्रमाणे) प्रभावी संधारकता का वाढते — संधारित्र समांतर रचल्यासारखीच — ते स्पष्ट करा.
प्रयोगशाळेबाहेर हे कुठे दिसते
- खरे 0.01 F ('10,000 µF') संधारित्र हातात मावणारे संकुचित घटक म्हणून अस्तित्वात आहेत — नेमक्या याच युक्तीमुळे: प्रचंड प्रभावी पट्टा-क्षेत्रफळांदरम्यान अत्यंत पातळ, घट्ट गुंडाळलेले किंवा थरांत रचलेले उच्च-पराविद्युत-स्थिरांकाचे स्तर. बनावटीची एकस्तरीय निर्वात-मोकळी-जागा रचना हे लहान पॅकेजमध्ये कधीच का साधू शकत नाही ते स्पष्ट करा.
- या संधारित्राचा व्होल्टेज आरसी-चार्जिंग प्रयोगाच्या बॅटरी EMF शी नेमका जुळवलेला आहे. संधारित्र शिकवताना तीच संख्यात्मक संधारकता दोन प्रकारे दाखवणे — आदर्शीकृत मंडल-चिन्ह म्हणून व भौतिकरित्या बांधता येणारे बहुस्तरीय उपकरण म्हणून — उपयुक्त का असू शकते?
- AP Physics 2 — Unit 10: Electric Force, Field, and Potential
- AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 10: Conductors and Capacitors
- IB Physics — D.2 Electric and magnetic fields
- General High School Physics — Magnetism & electromagnetism
- NGSS High School Physics — Energy in particle motion and fields
- मंडलात तीच C पट्ट्यांमध्ये स्वागत आहे
- संधारित्र निवडा
- प्ले दाबा
- मंडलातील संधारकता
- गुणधर्म पॅनेल उघडा
- तुम्ही केले!
दृश्य बांधण्यासाठी, प्ले दाबण्यासाठी आणि थेट मापने व मार्गदर्शित ट्युटोरियलसह एक्सप्लोर करण्यासाठी संवादी सिम्युलेशन उघडा.