Krog RL: tuljava se upira nenadnim spremembam toka

1 · Predvidi

Tuljava in upornik sta priključena na baterijo 10 V. Ali tok skoči takoj na končno vrednost, ali se vzpenja postopoma, kot napetost polnečega kondenzatorja?

• Tok se vzpenja postopoma in sledi isti vrsti eksponentnega približka kot napetost kroga RC.
• Takoj skoči na E/R.
• Tok niha, preden se umiri.

2 · Pripravi

1. Odpri prednastavitev rl-circuit in pritisni Ponastavi. R = 10 Ω, L = 1 H, kar da časovno konstanto τ = L/R = 0,1 s; baterija daje 10 V.
2. Omogoči odčitek toka tuljave.
3. Pritisni Predvajaj in zabeleži tok tuljave ob vsakem naštevanem času.

3 · Zberi podatke

Nariši tok tuljave I (os y) proti času t (os x) za svoje tri odčitke. Ali se krivulja izravna, ko se približuje 1 A?

4 · Analiziraj

1. Za en poskus izračunaj I = (E/R)(1 − e^(−t/τ)) z E = 10 V, R = 10 Ω, τ = 0,1 s. Primerjaj s tabelo.
2. Razloži, zakaj vzpenjanje toka tuljave (krog RL) sledi isti matematični obliki kot vzpenjanje napetosti kondenzatorja (krog RC), čeprav dve komponenti shranjujeta energijo popolnoma drugače.

5 · Razširi

1. Definirajoče obnašanje tuljave je nasprotovanje vsaki SPREMEMBI toka (ne nasprotovanje toku samemu, kot upornik). Razloži, zakaj mora ravno pri t = 0 tok začeti točno pri 0 A, čeprav je baterija popolnoma priključena.
2. Ko se krog toka nosi tuljave nenadoma prekine (stikalo odpre), tuljava poskuša ohraniti svoj tok, kar lahko ustvari velik napetostni sunek (tako delujejo vžigalne tuljave svečk). Razloži, zakaj je prekinjanje tokovne poti tuljave dramatičnejše od prekinjanja upornikove.

Fizika za tem poskusom

← Nazaj na poskus

138 brezplačnih natisljivih fizikalnih delovnih listov