Litar

Litar RL

Arus induktor naik ke arah E/R (τ = L/R)

Litar RL — simulasi Litar interaktif. Arus induktor naik ke arah E/R (τ = L/R) Makmal fizik maya berasaskan pelayar percuma dengan pengukuran SI langsung dan tutorial berpandu.

Kenaikan arus RL

Arus induktor membesar ke arah ε/R dengan pemalar masa τ = L/R.

Induktor menentang perubahan arus melalui EMF-baliknya. Selepas masa yang lama arus menetap pada ε/R.

• τ = L/R
• I(t) → ε/R

Ringkasan penyiasatan

Rancang soalannya sebelum anda membuka makmal

Ringkasan ini menggambarkan halaman pra-render: soalan pemacu, ramalan bersaing, peranan pemboleh ubah, hukum pengawal, susunan, analisis dan gesaan lanjutan kekal kelihatan dan mengikut turutan ini.

Soalan pemacu

Induktor dan perintang disambung kepada bateri 10 V. Adakah arus melompat serta-merta ke nilai akhirnya, atau menanjak beransur sepertimana voltan kapasitor yang mengecas?

Ramalan untuk ditimbang

• Arus menanjak beransur, mengikut jenis penghampiran eksponen yang sama seperti voltan litar RC.
• Arus melompat serta-merta ke E/R.
• Arus berayun sebelum menetap.

Peranan pemboleh ubah

Apa yang anda tetapkan:

• Masa t (s)

Apa yang anda ukur:

• Pemalar masa τ (s)
• Arus induktor I (mA)

Bagaimana penyiasatan berjalan

1. Buka praset litar-rl dan tekan Set semula. R = 10 Ω, L = 1 H, memberi pemalar masa τ = L/R = 0.1 s; bateri membekalkan 10 V.
2. Aktifkan bacaan arus-induktor.
3. Tekan Main dan rekod arus induktor pada setiap masa tersenarai.

Persamaan pengawal

Pemalar Masa RL — τ = L/R

Pemalar masa τ = L/R menetapkan skala masa kenaikan (atau susutan) eksponen arus litar RL. Induktans lebih besar atau rintangan lebih kecil bermakna τ lebih panjang -- induktor lebih kuat melawan perubahan arus.

Apa yang lembaran kerja boleh cetak minta pelajar selesaikan

• Bagi satu percubaan, kira I = (E/R)(1 − e^(−t/τ)) menggunakan E = 10 V, R = 10 Ω, τ = 0.1 s. Bandingkan dengan jadual.
• Terangkan mengapa penanjakan arus induktor (litar RL) mengikut bentuk matematik yang sama seperti penanjakan voltan kapasitor (litar RC), walaupun kedua-dua komponen menyimpan tenaga dengan cara yang sama sekali berbeza.

Di mana ini muncul di luar makmal

• Tingkah laku penentu induktor ialah melawan sebarang PERUBAHAN arus (bukan melawan arus itu sendiri, seperti perintang). Terangkan mengapa, tepat pada t = 0, arus mesti bermula tepat pada 0 A walaupun bateri disambung sepenuhnya.
• Apabila litar induktor pembawa-arus tiba-tiba terputus (suis dibuka), induktor cuba mengekalkan arusnya, yang boleh mencipta lonjakan voltan besar (beginilah cara gegelung penyalaan palam spark berfungsi). Terangkan mengapa gangguan laluan arus induktor lebih dramatik daripada gangguan perintang.

• 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. Selamat datang ke Litar RL
2. Tekan Main
3. Pilih induktor itu
4. Arus menanjak
5. Buka panel Sifat
6. Anda berjaya!

Buka simulasi interaktif untuk membina adegan, tekan Main, dan teroka dengan ukuran langsung serta tutorial berpandu.

Buka Makmal Interaktif →

Muat turun lembaran makmal →

Pengecasan Kapasitor & Pemalar Masa