RC چارجنگ: کیپیسٹر کی نموی رسائی

1 · پیش گوئی

کیپیسٹر مزاحمت سے 10 V بیٹری سے چارج ہوتا۔ کیا وولٹیج مستقل شرح سے چڑھتی یا بیٹری وولٹیج کے قریب سست ہوتی؟

• کیپیسٹر وولٹیج مستقل شرح سے 10 V تک چڑھ کر رک جاتی۔
• چارج سست — کیپیسٹر 10 V کے قریب جاتی، محدود وقت میں بالکل نہیں پہنچتی (نموی قریب)۔
• کیپیسٹر وولٹیج 10 V سے آگے نکل پھر واپس آتی۔

2 · تیاری

1. rc-charging پری سیٹ کھولیں اور Reset دبائیں۔ R = 100 Ω اور C = 0.01 F، جو زمانی مستقل τ = RC = 1 s دیتا ہے؛ بیٹری 10 V دیتی ہے۔
2. کیپیسٹر وولٹیج پڑائت فعال کریں۔
3. چلائیں اور فہرست شدہ ہر وقت پر کیپیسٹر وولٹیج درج کریں۔

3 · ڈیٹا جمع کریں

اپنی تین پڑائتوں کے لیے کیپیسٹر وولٹیج V_c (y محور) بمقابلہ وقت t (x محور) کھینچیں۔ کیا منحنی 10 V کے قریب چپٹی؟

4 · تجزیہ

1. کسی ایک آزمایش کے لیے V_c = E(1 − e^(−t/τ)) حساب کریں، E = 10 V اور τ = 1 s لے کر۔ جدول سے موازنہ کریں۔
2. t = τ (1 s) پر کیپیسٹر آخری وولٹیج کا تقریباً 63% حاصل کر لیتا ہے۔ اشاری فارمولے سے وضاحت کریں کہ 10 V کے بہت قریب پہنچنے میں بہت زیادہ زمانی مستقل کیوں لگتے ہیں مگر ریاضیاتی طور پر بالکل کبھی نہیں پہنچتا۔

5 · توسیع

1. اگر آپ گنجائش C دوگنی کر دیں (R وہی رکھتے ہوئے) تو زمانی مستقل τ = RC بھی دوگنا ہو جائے گا۔ کیا کیپیسٹر کو 63% تک پہنچنے میں زیادہ وقت لگے گا یا کم (10 V کا)؟ بڑا کیپیسٹر ایک ہی مزاحمت سے چارج ہونے میں زیادہ وقت کیوں لیتا ہے؟
2. کیمرے فلیش کا کیپیسٹر زیادہ مزاحمت والے راستے سے آہستہ (سیکنڈوں میں) چارج ہوتا ہے مگر فلیش ٹیوب (بہت کم مزاحمت) سے تقریباً فوراً ڈسچارج ہوتا ہے۔ τ = RC استعمال کرتے ہوئے وضاحت کریں کہ ایک ہی کیپیسٹر کے چارج اور ڈسچارج اوقات اتنا مختلف کیوں ہو سکتے ہیں۔

اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات

← تجربے پر واپس