Ċirkwit RL: Induttur Jopponi Bidliet Fdal Kurrent

1 · Ippreddi

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?

2 · Tħejjija

  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.

3 · Ħu d-Dejta

Ħin t (s)Kostanti ta’ Ħin τ (s)Kurrent fl-induttur I (mA)
0.10
0.20
0.50

Ipinġi l-kurrent fl-induttur I (ass ġewwa) kontra l-ħin t (ass mal-ġenb) għat-tliet qarijiet tiegħek. Il-kurva tstabilixxi hekk kif tersaq lejn 1 A?

4 · Analizza

  1. 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.
  2. 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.

5 · Estendi

  1. 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.
  2. 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.

Il-Fiżika Wara Dan l-Esperiment

Kostanti ta’ Ħin RL

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.

← Lura għall-esperiment

Ċirkwiti

138 Folja ta’ Lab ta’ Fiżika Stampabbli u B’Xejn