Ċirkwiti

ċirkwit RL

Il-kurrent fl-induttur jitgħola lejn E/R (τ = L/R)

ċirkwit RL — simulazzjoni interattiva ta’ Ċirkwiti. Il-kurrent fl-induttur jitgħola lejn E/R (τ = L/R) Laboratorju virtwali tal-fiżika b’xejn fil-browser b’kejl SI ħaj u tutorjal gwida.

Żjieda ta’ kurrent RL

Il-kurrent fl-induttur jikber lejn ε/R bil-kostanti ta’ żmien τ = L/R.

L-induttur jopponi l-bidliet fil-kurrent permezz tal-EMF kontra tiegħu. Wara ħin twil il-kurrent jistabilixxi għal ε/R.

• τ = L/R
• I(t) → ε/R

Sommarju ta’ investigazzjoni

Ippjana l-mistoqsija qabel ma tiftaħ il-lab

Il-brief jgħaqqad mal-paġna pre-renderjata: mistoqsija ewlenija, predizzjonijiet li jikkontestaw, rwoli tal-varjabbli, liġijiet li jirregolaw, s-setup, analiżi u talbiet ta’ estensjoni jibqgħu viżibbli u f’dan l-ordni.

Mistoqsija ta’ tmexxija

Induttur u reżistur huma mqabbdin ma’ batterija ta’ 10 V. Il-kurrent jaqbeż istantanjament għall-valur finali tiegħu, jew jitla’ gradwalment bħall-voltaġġ ta’ kondensatur li jitħaffel?

Predizzjonijiet biex jitqiesu

• Il-kurrent jitla’ gradwalment, isegwi l-istess tip ta’ avviċinament esponenzjali bħal voltaġġ ta’ ċirkwit RC.
• Il-kurrent jaqbeż istantanjament għal E/R.
• Il-kurrent joxxilla qabel ma jistabilixxi.

Rwoli tal-varjabbli

X’issettja:

• Ħin t (s)

X’tkejjel:

• Kostanti ta’ Ħin τ (s)
• Kurrent fl-induttur I (mA)

Kif taħdem l-investigazzjoni

1. Iftaħ il-preset ta’ rl-circuit u agħfas Reset. R = 10 Ω, L = 1 H, u jagħtu kostanti ta’ żmien τ = L/R = 0.1 s; il-batterija tforni 10 V.
2. Attiva l-qari ta’ kurrent fl-induttur.
3. Agħfas Riproduċi u irrekordja l-kurrent fl-induttur f’kull ħin mniżżel.

l-ekwazzjoni li tiggwida

Kostanti ta’ Ħin RL — τ = L/R

Il-kostanti ta’ żmien τ = L/R tissettja l-iskala ta’ żmien ta’ telgħa (jew nżul) esponenzjali ta’ kurrent f’ċirkwit RL. Induttanza akbar jew reżistenza inqas tfisser τ itwal — l-induttur jopponi b’qawwa aktar il-bidliet fil-kurrent.

X’il-folja stampabbli titlob lill-istudenti jaħdmu

• Għal prova waħda, ikkalkula I = (E/R)(1 − e^(−t/τ)) bl-użu ta’ E = 10 V, R = 10 Ω, τ = 0.1 s. Qabbel mat-tabella.
• Ispjega għalfejn it-telgħa ta’ kurrent fl-induttur (ċirkwit RL) issegwi l-istess forma matematiċi bħat-telgħa ta’ voltaġġ ta’ kondensatur (ċirkwit RC), anki jekk iż-żewġ komponenti jaħżnu l-enerġija kompletament differenti.

Fejn dan jidher lil hinn mill-lab

• L-imġiba definittiva ta’ induttur hi l-oppożizzjoni ta’ kwalunkwe BIDLA fil-kurrent (mhux oppożizzjoni tal-kurrent innifsu, bħalma jagħmel reżistur). Ispjega għalfejn, eżattament f’t = 0, il-kurrent irid jibda f’0 A eżattament anki jekk il-batterija tkun mgħoqqda għal kollha.
• Metaċ-ċirkwit ta’ induttur li jġorr kurrent jinxiel b’mod fdal (is-swiċċ jinfetaħ), l-induttur jipprova jżomm il-kurrent tiegħu, u dan jista’ joħloq ponot ta’ voltaġġ kbar (hekk taħdem l-ixkupa ta’ ignizzjoni fil-magni). Ispjega għalfejn interruzzjoni tat-triq ta’ kurrent ta’ induttur hi aktar drammatika minn dik ta’ reżistur.

• 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. Merħba għal Ċirkwit RL
2. Agħfas Riproduċi
3. Agħżel l-induttur
4. Il-kurrent jitla’ gradwalment
5. Iftaħ il-pannell tal-Proprjetajiet
6. Għamirtha!

Iftaħ is-simulazzjoni interattiva biex tibni x-xena, agħfas Riproduċi, u esplora b’kejl ħaj u tutorjal bil-gwida.

Iftaħ Lab Interattiv →

Niżżel il-folja →

Tħaffil ta’ Kondensatur u Kostanti ta’ Żmien