సంధారక చార్జింగ్ & కాల స్థిరాంకాలు
సంధారకం నిరోధకం గుండా చార్జ్ అయినప్పుడు, అది స్థిర రేటుతో నిండదు — మొదట వేగంగా చార్జ్ అవుతుంది, తర్వాత పూర్తి వోల్టేజ్ను సమీపించేకొద్దీ మరింత నెమ్మదిస్తూ ఉంటుంది. కాల స్థిరాంకం ఈ నెమ్మదింపు ఎంత త్వరగా జరుగుతుందో చెబుతుంది: ఒక కాల స్థిరాంకం తర్వాత సంధారకం తన తుది వోల్టేజ్లో సుమారు 63 శాతానికి చేరుకుంటుంది.
సూత్రం
τ = R · C
- τ — కాల స్థిరాంకం (s): పూర్తి ఆవేశంలో సుమారు 63 శాతానికి చేరడానికి పట్టే కాలం
- R — నిరోధం (Ω): నిరోధకం చార్జింగ్ ప్రవాహాన్ని ఎంతవరకు పరిమితం చేస్తుంది
- C — సామర్థ్యం (F): వోల్టుకు సంధారకం ఎంత ఆవేశాన్ని నిల్వ చేయగలదు
సాల్వ్ చేసిన ఉదాహరణ
1000 Ω నిరోధకం 0.001 F సంధారకాన్ని చార్జ్ చేస్తోంది. కాల స్థిరాంకం ఎంత?
- R = 1000 Ω
- C = 0.001 F
- τ = R · C
- τ = 1000 Ω · 0.001 F
τ = 1 s
మీను మీరు పరీక్షించుకోండి
అదే 0.001 F సంధారకంతో నిరోధకాన్ని 2000 Ω కు మార్చితే, కొత్త కాల స్థిరాంకం ఎంత?
- సరైన సమాధానం: 2 s
- 1 s
- 4 s
సరిగ్గా చెప్పారు! τ = R · C = 2000 Ω × 0.001 F = 2 s — నిరోధం రెట్టింపు అయితే కాల స్థిరాంకం రెట్టింపు.
సరిగ్గా ఒక కాల స్థిరాంకం గడిచాక, సుమారుగా ఎన్ని శాతం పూర్తి వోల్టేజ్కు సంధారకం చేరుకుంటుంది?
- 37%
- 50%
- సరైన సమాధానం: 63%
ఖచ్చితంగా — ఒక కాల స్థిరాంకం తర్వాత సంధారకం తన తుది వోల్టేజ్లో సుమారు 63% వద్ద ఉంటుంది.
ఇక్కడ ఇది ఎక్కడ కనిపిస్తుంది
కెమెరా ఫ్లాష్ వరుసగా రెండుసార్లు పనిచేయలేదు: ఫ్లాష్ తర్వాత సంధారకం నిరోధకం గుండా తిరిగి చార్జ్ అవుతుంది, మొదట వేగంగా ఆపై నెమ్మదిగా, రెడీ లైట్ అది ఎక్కువ భాగం ఎక్కిన తర్వాతే వెలుగుతుంది. పాత టర్న్ సిగ్నల్స్, విండ్షీల్డ్-వైపర్ వ్యవధులు గడియారంలా వాడిన అదే వలయం — బ్లింక్ లయ సంధారకం ఎంత త్వరగా నిండుతుందన్నదానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది.
సాధారణ తప్పులు
అంతర్జ్ఞాన దోషం — సంధారకం స్థిర రేటుతో నిండుతుందని భావించడం — కాలంలో సగం అంటే నిండడంలో సగం కాదు: ఒక కాల స్థిరాంకం తర్వాత అది సుమారు 63 శాతానికి చేరుకుంటుంది, 50 కాదు, పూర్తి వోల్టేజ్ను మరింత మరింత నెమ్మదిగా సమీపిస్తూ. రెండో జాప్యం — వేగాన్ని నిర్ణయించే నాబ్ను తప్పుగా చదవడం: τ = R · C, కాబట్టి అదే 0.001 F సంధారకంతో నిరోధాన్ని 1000 Ω నుండి 2000 Ω కు రెట్టింపు చేయడం వల్ల కాల స్థిరాంకం 1 s నుండి 2 s కు రెట్టింపవుతుంది — పెద్ద నిరోధం అంటే నెమ్మది చార్జింగ్, ఓంలు గుణించు ఫారడ్లు నిజంగా సెకన్లలోనే వస్తాయి.
ఇది ఎలా అనుసంధానమవుతుంది
ఇది వలయాల మాడ్యూల్ను ప్రతిదీ కలిపి ముగిస్తుంది: లూప్ ప్రతి క్షణం కిర్చాఫ్ నియమాలకు లోబడి ఉంటుంది, నిరోధకం ఓం నియమాన్ని పాటిస్తుంది, సంధారకం తేడాను పేర్చుతుంది — వోల్టేజ్ల ఖాళీ మూసుకునేకొద్దీ ప్రవాహం మసకబారడానికి కారణం అదే. సంధారకం విద్యుదయస్కాంతత్వ మాడ్యూల్లో ప్రధాన పాత్రగా తిరిగి వస్తుంది — ఇప్పుడు అదే పరికరం శక్తి నిల్వగా చదువుకుంటాం.