RL மின்சுற்று: ஒரு தூண்டி திடீர் மின்னோட்ட மாற்றங்களை எதிர்க்கிறது

1 · கணிப்பு

ஒரு தூண்டியும் மின்தடையியும் 10 V மின்கலத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. மின்னோட்டம் உடனடியாக அதன் இறுதி மதிப்புக்கு எழுகிறதா, அல்லது ஏற்றும் மின்தேக்கியின் மின்னழுத்தம் போல படிப்படியாக உயர்கிறதா?

2 · அமைப்பு

  1. rl-circuit முன்னமைப்பைத் திறந்து மீட்டமையை அழுத்துங்கள். R = 10 Ω, L = 1 H, இது நேர மாறிலி τ = L/R = 0.1 s தருகிறது; மின்கலம் 10 V வழங்குகிறது.
  2. தூண்டி-மின்னோட்ட வாசிப்பை இயக்குங்கள்.
  3. இயக்கு (Play)-ஐ அழுத்தி, பட்டியலிடப்பட்ட ஒவ்வொரு நேரத்திலும் தூண்டியின் மின்னோட்டத்தைப் பதிவு செய்யுங்கள்.

3 · தரவு சேகரி

நேரம் t (s)நேர மாறிலி τ (s)தூண்டி மின்னோட்டம் I (mA)
0.10
0.20
0.50

உங்கள் மூன்று வாசிப்புகளுக்கும், நேரம் t (x-அச்சு) எதிராக தூண்டி மின்னோட்டம் I (y-அச்சு)-ஐ வரையுங்கள். அது அதன் நிலையான-நிலை மதிப்பான 1000 mA (1 A)-ஐ அணுகும்போது வளைகோடு சமனாகுகிறதா?

4 · பகுப்பாய்வு

  1. ஒரு முயற்சிக்கு, E = 10 V, R = 10 Ω, τ = 0.1 s பயன்படுத்தி I = (E/R)(1 − e^(−t/τ)) கணக்கிடுங்கள். அட்டவணையுடன் ஒப்பிடுங்கள்.
  2. ஒரு தூண்டியின் மின்னோட்ட உயர்வு (RL மின்சுற்று), ஒரு மின்தேக்கியின் மின்னழுத்த உயர்வைப் (RC மின்சுற்று) போல அதே கணித வடிவைப் பின்பற்றுகிறது — இரண்டு கூறுகளும் ஆற்றலை முழுவேறு விதமாக சேமித்தாலும் — ஏன் என்று விளக்குங்கள்.

5 · நீட்டிப்பு

  1. ஒரு தூண்டியின் வரையறுக்கும் நடத்தை, மின்னோட்டத்தில் எந்த மாற்றத்தையும் எதிர்ப்பது (ஒரு மின்தடையி செய்வது போல மின்னோட்டத்தையே எதிர்ப்பதல்ல). t = 0-இல் சரியாக, மின்கலம் முழுமையாக இணைக்கப்பட்டிருந்தாலும், மின்னோட்டம் சரியாக 0 A-இல் தொடங்க வேண்டும் ஏன் என்று விளக்குங்கள்.
  2. மின்னோட்டம் கொண்டு செல்லும் தூண்டியின் மின்சுற்று திடீரென உடைக்கப்படும்போது (சுவிட்ச் திறக்கப்படும்போது), தூண்டி தன் மின்னோட்டத்தை தக்க வைக்க முயற்சிக்கிறது, இது ஒரு பெரிய மின்னழுத்த உச்சத்தை உருவாக்கலாம் (ஸ்பார்க் பிளக் பற்றவைப்பு சுருள்கள் இப்படித்தான் வேலை செய்கின்றன). ஒரு மின்தடையியின் மின்னோட்டப் பாதையை உடைப்பதை விட ஒரு தூண்டியின் மின்னோட்டப் பாதையை உடைப்பது ஏன் அதிக சக்திவாய்ந்தது என்று விளக்குங்கள்.

இந்த சோதனையின் பின்னணி இயற்பியல்

RL நேர மாறிலி

நேர மாறிலி τ = L/R, ஒரு RL மின்சுற்றின் அடுக்கு-சார்பு மின்னோட்ட உயர்வின் (அல்லது சரிவின்) நேர அளவை நிர்ணயிக்கிறது. பெரிய தூண்டல் அல்லது சிறிய மின்தடை என்பது நீண்ட τ-ஐக் குறிக்கும் — தூண்டி மின்னோட்ட மாற்றங்களை அதிகமாக எதிர்க்கும்.

← சோதனைக்குத் திரும்பு

மின்சுற்றுகள்

138 இலவச அச்சிடக்கூடிய இயற்பியல் ஆய்வகப் பணித்தாள்கள்