RC ஏற்றம்: ஒரு மின்தேக்கியின் அடுக்கு-சார்பு அணுகுதல்

1 · கணிப்பு

ஒரு மின்தேக்கி, 10 V மின்கலத்திலிருந்து ஒரு மின்தடையி வழியாக ஏற்றப்படுகிறது. அதன் மின்னழுத்தம் நிலையான வீதத்தில் உயருமா, அல்லது மின்கல மின்னழுத்தத்தை அணுகும்போது மெதுவாகுமா?

• மின்தேக்கியின் மின்னழுத்தம் நிலையான வீதத்தில் 10 V-ஐ அடையும் வரை உயரும், பின்னர் நிற்கும்.
• ஏற்றம் மெதுவாகும் — மின்தேக்கி 10 V-ஐ அணுகும் ஆனால் வரையறுக்கப்பட்ட நேரத்தில் ஒருபோதும் முழுமையாக எட்டாது (அடுக்கு-சார்பு அணுகுதல்).
• மின்தேக்கியின் மின்னழுத்தம் 10 V-ஐ மீறி, பின்னர் மீண்டும் குறைந்து நிலைக்கும்.

2 · அமைப்பு

1. rc-charging முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். R = 100 Ω, C = 0.01 F, இது நேர மாறிலி τ = RC = 1 s தருகிறது; மின்கலம் 10 V வழங்குகிறது.
2. மின்தேக்கி-மின்னழுத்த வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
3. இயக்கு (Play)-ஐ அழுத்தி, பட்டியலிடப்பட்ட ஒவ்வொரு நேரத்திலும் மின்தேக்கியின் மின்னழுத்தத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

உங்கள் மூன்று வாசிப்புகளுக்கும், நேரம் t (x-அச்சு) எதிராக மின்தேக்கி மின்னழுத்தம் V_c (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள். 10 V-ஐ அணுகும்போது வளைகோடு சமனாகுகிறதா?

4 · பகுப்பாய்வு

1. ஒரு முயற்சிக்கு, E = 10 V, τ = 1 s பயன்படுத்தி V_c = E(1 − e^(−t/τ)) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
2. t = τ (1 s)-இல், மின்தேக்கி இறுதி மின்னழுத்தத்தில் சுமார் 63%-ஐ அடைகிறது. அடுக்கு-சார்பு சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி, 10 V-க்கு மிக அருகில் செல்ல எத்தனையோ நேர மாறிலிகள் தேவைப்படும் ஆனால் கணித ரீதியாக சரியாக எப்போதும் எட்டாது ஏன் என்று விளக்குங்கள்.

5 · நீட்டிப்பு

1. மின்தேக்கத்தை C இரட்டிப்பாக்கினால் (R அப்படியே வைத்து), நேர மாறிலி τ = RC-உம் இரட்டிப்பாகும். 10 V-இல் 63%-ஐ அடைய மின்தேக்கிக்கு அதிக நேரமா குறைவான நேரமா ஆகும்? பெரிய மின்தேக்கி அதே மின்தடையி வழியாக ஏற்ற அதிக நேரம் எடுக்கிறது ஏன்?
2. கேமரா ஃபிளாஷ் மின்தேக்கி, உயர்-மின்தடை பாதை வழியாக மெதுவாக (வினாடிகளில்) ஏற்றப்படுகிறது, ஆனால் ஃபிளாஷ் குழாய் வழியாக (மிகக் குறைந்த மின்தடை) கிட்டத்தட்ட உடனடியாக வெளியேற்றப்படுகிறது. τ = RC பயன்படுத்தி, அதே மின்தேக்கிக்கு ஏற்ற மற்றும் வெளியேற்ற நேரங்கள் இவ்வளவு வேறுபடலாம் ஏன் என்று விளக்குங்கள்.

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

← சோதனைக்குத் திரும்பு

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்