Tħaffil ta’ Kondensatur u Kostanti ta’ Żmien
Meta kondensatur jitħaffel minn reżistur, ma jimbilax b’rata stabbli — jitħaffel malajr fl-ewwel, imbagħad aktar bil-mod u aktar bil-mod hekk kif jersaq lejn il-voltaġġ sħiħ. Il-kostanti ta’ żmien tgħidlek kemm malajr iseħħ dan l-irtisj: wara kostanti ta’ żmien waħda, il-kondensatur laħaq madwar 63 fil-mija tal-voltaġġ finali tiegħu.
Il-formula
τ = R · C
- τ — kostanti ta’ ħin (s): il-ħin biex tilħaq madwar 63 fil-mija ta’ ċarqa sħiħa
- R — reżistenza (Ω): kemm ir-reżistur illimita l-kurrent ta’ tħaffil
- C — kapaċitanza (F): kemm ċarqa l-kondensatur jista’ jaħżen kull volt
Eżempju maħdum
Reżistur ta’ 1000 Ω jitħaffel kondensatur ta’ 0.001 F. X’hi l-kostanti ta’ żmien?
- R = 1000 Ω
- C = 0.001 F
- τ = R · C
- τ = 1000 Ω · 0.001 F
τ = 1 s
Itestja lilek innifsek
Jekk ir-reżistur jinbidel għal 2000 Ω bl-istess kondensatur ta’ 0.001 F, x’hi l-kostanti ta’ żmien l-ġdida?
- It-tweġiba t-tajba: 2 s
- 1 s
- 4 s
Tajjeb! τ = R · C = 2000 Ω × 0.001 F = 2 s — it-tdubbiljar tar-reżistenza jiddubbja l-kostanti ta’ żmien.
Wara eżattament kostanti ta’ żmien għaddiet, bejn wieħed u ieħor liema percentwal tal-voltaġġ sħiħ kien laħaq il-kondensatur?
- 37%
- 50%
- It-tweġiba t-tajba: 63%
Eżattament — wara kostanti ta’ żmien waħda, il-kondensatur hu f’madwar 63% tal-voltaġġ finali tiegħu.
Fejn tara dan
Flash ta’ kamera ma jistax jinfireż darbtejn wara xulxin: wara l-infjarażżjoni, il-kondensatur jerġa’ jitħaffel minn reżistur, malajr fl-ewwel imbagħad aktar bil-mod, u d-dawl tal-lest jixgħel biss meta jkun tela’ l-aktar triq. Isinjali ta’ dawran antiki u l-intervalli ta’ xwienatar tal-parabrema huma l-istess ċirkwit użat bħala arloġġ — ir-ritmu ta’ tbiegħida hu stabbilit minn kemm malajr jimla l-kondensatur.
Żbalji komuni
Ir-rifless żball hu li tassumi li l-kondensatur jimla b’rata stabbli — nofs it-triq ma tfissrx nofs għall-imsiefer: wara kostanti ta’ żmien waħda laħaq madwar 63 fil-mija, mhux 50, u jersaq lejn il-voltaġġ sħiħ dejjem aktar bil-mod. It-tieni żball hu l-qari ħażin taż-żobb li jissettja r-ritmu: τ = R · C, għalhekk it-tdubbiljar tar-reżistenza minn 1000 Ω għal 2000 Ω bl-istess kondensatur ta’ 0.001 F jiddubbja l-kostanti ta’ żmien minn 1 s għal 2 s — reżistenza akbar tfisser tħaffil aktar bil-mod, u ohms darbiet farads fil-fatt joħorġu f’sekondi.
Kif jinqabad
Dan jagħlaq il-modulu taċ-ċirkwiti billi jpoġġi kollox flimkien: il-lup jobdi r-regoli ta’ Kirchhoff f’kull mument, ir-reżistur jobdi l-liġi ta’ Ohm, u l-kondensatur jinġabar id-differenza — u għalhekk il-kurrent jisfa hekk kif il-vojt fil-voltaggi jinqasad. Il-kondensatur jerġa’ jidher bħala primadonna fil-modulu ta’ elettromanjetiżmu, l-istess apparat issa mqara bħala ħażna ta’ enerġija.