ஒரு மின்சுற்று கூறுடன் பொருந்தும் உண்மையான மின்தேக்கி

1 · கணிப்பு

rc-charging மின்சுற்று சோதனை, ஒரு இலட்சியமாக்கப்பட்ட 0.01 F மின்தேக்கியைப் பயன்படுத்துகிறது. அவ்வளவு மின்தேக்கம் கொண்ட ஒரு உண்மையான இணை-தட்டு மின்தேக்கியை உருவாக்க, வெற்றிடத்திற்கு சாத்தியமற்ற அளவு சிறிய இடைவெளி தேவை — பல மெல்லிய மின்கடத்தா அடுக்குகளை அடுக்கிவிடாவிட்டால். அதிக அடுக்குகளைச் சேர்ப்பது மொத்த மின்தேக்கத்தை அதிகரிக்குமா குறைக்குமா?

• அதிக அடுக்குகள் மின்தேக்கத்தை குறைக்கும்.
• அதிக அடுக்குகள் மின்தேக்கத்தை அதிகரிக்கும் — இது பல மின்தேக்கிகளின் மின்சுமை சேமிப்பை இணையாக அடுக்குவது போன்றது.
• அடுக்கு எண்ணிக்கை மின்தேக்கத்தை பாதிக்காது, மின்கடத்தா பொருள் மட்டுமே பாதிக்கும்.

2 · அமைப்பு

1. plate-same-c-in-circuit முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். இந்த மின்தேக்கி, rc-charging மின்சுற்று சோதனையின் அதே 0.01 F-ஐ இயற்பியல் ரீதியாக சாதிக்க உயர்-k மின்கடத்தாவை (εr = 1000) பயன்படுத்துகிறது.
2. மின்தேக்கத்தின் வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
3. ஒவ்வொரு முயற்சிக்கும், வழங்கப்பட்ட அடுக்கு எண்ணிக்கையை (பரப்பு, பிரிப்பு மற்றும் εr இந்த சோதனையின் உண்மையான மதிப்புகளில் நிலையாக) பயன்படுத்தி, விளையும் மின்தேக்கத்தை கணக்கிடுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

உங்கள் மூன்று முயற்சிகளுக்கும், அடுக்கு எண்ணிக்கை N (x-அச்சு) எதிராக மின்தேக்கம் C (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள். கோடு ஆதாரப் புள்ளி வழியாக நேர்கோடாக செல்கிறதா?

4 · பகுப்பாய்வு

1. ஒரு முயற்சிக்கு, ε₀ = 8.854×10⁻¹² F/m, εr = 1000, A = 0.01 m², d ≈ 8.854 µm (இந்த சோதனையின் நிலையான பிரிப்பு) பயன்படுத்தி C = ε₀εrAN/d கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள். N = 1000 இணைக்கப்பட்ட மின்சுற்றின் 0.01 F-ஐ சரியாக மீட்டமைக்கிறது என்பதை உறுதிப்படுத்துங்கள்.
2. அதிக மின்கடத்தா அடுக்குகளை இடைச்செருகுவது (ஒரு உண்மையான பல-அடுக்கு பீங்கான் மின்தேக்கி போன்றது), மின்தேக்கிகளை இணையாக அடுக்குவது செய்வதைப் போலவே, விளைவுறு மின்தேக்கத்தை ஏன் பெருக்குகிறது என்று விளக்குங்கள்.

5 · நீட்டிப்பு

1. உண்மையான 0.01 F ('10,000 µF') மின்தேக்கிகள், உங்கள் கையில் அடக்கக்கூடிய கச்சிதமான கூறுகளாக உள்ளன — இதற்கு காரணம் சரியாக இந்த தந்திரம்: மிகப் பெரிய விளைவுறு தட்டு பரப்புகளுக்கு இடையில் மிக மெல்லிய, இறுக்கமாக உருட்டப்பட்ட அல்லது அடுக்கப்பட்ட உயர்-மின்னுட்புகு மின்கடத்தா அடுக்குகள். ஒரு எளிமையான ஒற்றை-அடுக்கு ஒற்றை-அடுக்கு வெற்றிட-இடைவெளி வடிவமைப்பு சிறிய பொட்டலத்தில் இதை ஒருபோதும் அடைய முடியாது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
2. இந்த மின்தேக்கியின் மின்னழுத்தம், rc-charging மின்சுற்று சோதனையின் மின்கல EMF-உடன் சரியாக பொருந்த அமைக்கப்பட்டுள்ளது. மின்தேக்கிகளைக் கற்பிக்கும்போது, அதே எண்ணியல் மின்தேக்கத்தை இரு வேறு வழிகளில் — ஒரு இலட்சியமாக்கப்பட்ட மின்சுற்று குறியீடாகவும் இயற்பியல் ரீதியாக சாத்தியப்படும் பல-அடுக்கு சாதனமாகவும் — காட்டுவது ஏன் பயனுள்ளதாக இருக்கலாம்?

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

← சோதனைக்குத் திரும்பு

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்