RL मंडल: प्रेरक अचानक प्रवाह-बदलांना विरोध करतो

1 · अनुमान

प्रेरक व रोध 10 V बॅटरीला जोडले आहेत. प्रवाह झटपट् अंतिम मूल्यावर उडी घालतो, की चार्ज होणाऱ्या संधारित्राच्या व्होल्टेजप्रमाणे हळूहळू वाढतो?

2 · मांडणी

  1. आरएल-सर्किट प्रीसेट उघडा व पुन्हा सेट दाबा. R = 10 Ω, L = 1 H, म्हणून τ = L/R = 0.1 s; बॅटरी 10 V देते.
  2. प्रेरक-प्रवाह वाचन सुरू करा.
  3. प्ले दाबा व दिलेल्या प्रत्येक वेळी प्रेरकाचा प्रवाह नोंदवा.

3 · डेटा गोळा करा

वेळ t (s)वेळ-अचूकता गुणक τ (s)प्रेरक प्रवाह I (mA)
0.10
0.20
0.50

तुमच्या तीन वाचनांसाठी प्रेरक प्रवाह I (y-अक्ष) विरुद्ध वेळ t (x-अक्ष) काढा. वक्र 1000 mA (1 A) च्या स्थिर मूल्याकडे येताना सपाट होते का?

4 · विश्लेषण

  1. एका फेरीसाठी E = 10 V, R = 10 Ω, τ = 0.1 s सह I = (E/R)(1 − e^(−t/τ)) काढा. तक्त्याशी तुलना करा.
  2. प्रेरकाची प्रवाह-वाढ (RL मंडल) संधारित्राच्या व्होल्टेज-वाढीच्या (RC मंडल) त्याच गणितीय आकाराची का आहे ते स्पष्ट करा — दोन्ही घटक ऊर्जा पूर्णपणे वेगळ्या प्रकारे साठवत असूनही.

5 · विस्तार

  1. प्रेरकाचे व्याख्येनुसारचे वर्तन म्हणजे प्रवाहाच्या कोणत्याही बदलाला विरोध (रोधाप्रमाणे प्रवाहालाच नाही). t = 0 लगेच प्रवाह नेमका 0 A पासून सुरू का झाला पाहिजे — बॅटरी पूर्ण जोडलेली असतानाही — ते स्पष्ट करा.
  2. प्रवाह वाहवणाऱ्या प्रेरकाचे मंडल अचानक तुटल्यावर (स्विच उघडल्यावर), प्रेरक आपला प्रवाह टिकवून ठेवायचा प्रयत्न करतो, ज्यामुळे मोठी व्होल्टेज-लाट तयार होऊ शकते (स्पार्क-प्लग प्रज्वलन गुंडळ्या अशाच चालतात). प्रेरकाचा प्रवाह-मार्ग तोडणे रोधाचा तोडण्यापेक्षा जास्त नाटकीय का ते स्पष्ट करा.

या प्रयोगामागील भौतिकशास्त्र

RL वेळ-अचूकता गुणक

वेळ-अचूकता गुणक τ = L/R हा RL मंडलाच्या घातांकीय प्रवाह-वाढीचा (किंवा क्षयाचा) वेळ-मापक ठरवतो. मोठी प्रेरकत्व किंवा लहान प्रतिरोध म्हणजे लांब τ — प्रेरक प्रवाह-बदलांना जास्त जोरात विरोध करतो.

← प्रयोगाकडे परत

मंडले

138 मोफत मुद्रणयोग्य भौतिकशास्त्र प्रयोगशाळा कार्यपत्रिका