Devreler

RL Devreler

İndüktör akımı E/R'ye doğru yükselir (τ = L/R)

RL Devreler — etkileşimli Devreler simülasyonu. İndüktör akımı E/R'ye doğru yükselir (τ = L/R) Canlı SI ölçümleri ve rehberli öğreticiyle ücretsiz, tarayıcı tabanlı sanal fizik laboratuvarı.

RL akım yükselişi

İndüktör akımı, τ = L/R zaman sabitiyle ε/R'ye doğru büyür.

İndüktör, geri-EMK'sı aracılığıyla akımdaki değişime direnç gösterir. Uzun bir süre sonra akım ε/R'ye yerleşir.

• τ = L/R
• I(t) → ε/R

Araştırma özeti

Laboratuvarı açmadan önce soruyu planlayın

Bu özet, önceden oluşturulmuş sayfayı yansıtır: yönlendirici soru, yarışan tahminler, değişken rolleri, yöneten yasalar, kurulum, analiz ve geliştirme istemleri görünür kalır ve bu sırayı izler.

Sürüş sorusu

Bir indüktör ve direnç 10 V'luk bir aküye bağlanır. Akım anında nihai değerine mi atlıyor yoksa şarj kapasitörünün gerilimı gibi kademeli olarak mı artıyor?

Tartılacak tahminler

• Akım, bir RC devresinin gerilimıyla aynı tür üstel yaklaşımı izleyerek kademeli olarak artar.
• Akım anında E/R'ye atlıyor.
• Akım yerleşmeden önce salınır.

Değişken roller

Neyi ayarladınız:

• Zaman t (s)

Ölçtüğünüz şey:

• Zaman sabiti τ (s)
• İndüktör akımı I (A)

Araştırma nasıl yürütülüyor?

1. rl-circuit ön ayarını açın ve Sıfırla'ya basın. R = 10 Ω, L = 1 H, bir zaman sabiti verir τ = L/R = 0.1 s; pil 10 V'yi besler.
2. İndüktör akımı okumasını etkinleştirin.
3. Oynat'a basın ve listelenen her bir zamanda indüktörün akımını kaydedin.

Yönetim denklemi

RL Zaman Sabiti — τ = L/R

Zaman sabiti τ = L/R, bir RL devresinin üstel akım yükselişinin (veya azalmasının) zaman ölçeğini ayarlar. Daha büyük bir endüktans veya daha küçük direnç, daha uzun bir τ anlamına gelir; indüktör, akımdaki değişikliklere daha güçlü bir şekilde direnç gösterir.

Yazdırılabilir çalışma sayfasının öğrencilerden neyi çözmelerini istediği

• Bir deneme için, E = 10 V, R = 10 Ω, τ = 0.1 s kullanarak I = (E/R)(1 − e^(−t/τ))'yi hesaplayın. Tabloyla karşılaştırın.
• İki bileşen enerjiyi tamamen farklı şekilde depolasa da, bir indüktörün akım artışının (RL devresi) neden kapasitörün gerilim artışıyla (RC devresi) aynı matematiksel şekli izlediğini açıklayın.

Bunun laboratuvarın ötesinde ortaya çıktığı yer

• Bir indüktörün tanımlayıcı davranışı, akımdaki herhangi bir DEĞİŞİME karşı çıkmaktır (bir direncin yaptığı gibi akımın kendisine karşı çıkmak değil). Tam t = 0 anında, akü tamamen bağlı olmasına rağmen akımın neden tam olarak 0 A'dan başlaması gerektiğini açıklayın.
• Akım taşıyan bir indüktörün devresi aniden kesildiğinde (anahtar açıldığında), indüktör akımını korumaya çalışır, bu da büyük bir gerilim yükselmesi yaratabilir (buji ateşleme bobinleri bu şekilde çalışır). Bir indüktörün akım yolunu kesmenin neden bir direncin yolunu kesmekten daha dramatik olduğunu açıklayın.

• AP Physics 2 — Unit 11: Electric Circuits
• AP Physics C: Electricity and Magnetism — Unit 11: Electric Circuits
• IB Physics — B.5 Current and circuits
• General High School Physics — Electricity & DC circuits
• NGSS High School Physics — Electric current and magnetic fields

1. Hoş geldiniz: RL devresi
2. Oynat'a basın
3. Seçin: indüktör
4. Akım yükseliyor
5. Denetleyiciyi açın
6. Başardınız!

Sahneyi oluşturmak için etkileşimli simülasyonu açın, Oynat'a basın ve canlı ölçümler ile rehberli bir eğitim eşliğinde keşfedin.

Etkileşimli Laboratuvarı Aç →

Laboratuvar sayfasını indir →

Kondansatör Şarjı & Zaman Sabitleri