RL سرکٹ: انڈکٹر اچانک کرنٹ تبدیلی سے لڑتا ہے
1 · پیش گوئی
انڈکٹر اور مزاحمت 10 V بیٹری سے جڑے۔ کرنٹ فوراً حتمی قدر پر جست لگاتا یا کیپیسٹر وولٹیج کی طرح آہستہ آہستہ چڑھتا؟
- کرنٹ آہستہ آہستہ چڑھتا، RC سرکٹ وولٹیج جیسے نموی قریب ہوتا۔
- کرنٹ فوراً E/R پر جست لگاتا ہے۔
- کرنٹ سکون سے پہلے ارتعاش کرتا ہے۔
2 · تیاری
- rl-circuit پری سیٹ کھولیں اور Reset دبائیں۔ R = 10 Ω اور L = 1 H، جو زمانی مستقل τ = L/R = 0.1 s دیتا ہے؛ بیٹری 10 V دیتی ہے۔
- انڈکٹر کرنٹ پڑائت فعال کریں۔
- چلائیں اور فہرست شدہ ہر وقت پر انڈکٹر کرنٹ درج کریں۔
3 · ڈیٹا جمع کریں
| وقت t (s) | زمانی مستقل τ (s) | انڈکٹر کرنٹ I (A) |
|---|---|---|
| 0.10 | ||
| 0.20 | ||
| 0.50 |
اپنی تین پڑائتوں کے لیے انڈکٹر کرنٹ I (y محور) بمقابلہ وقت t (x محور) کھینچیں۔ کیا منحنی 1 A کے قریب چپٹی ہوتی ہے؟
4 · تجزیہ
- کسی ایک آزمایش کے لیے I = (E/R)(1 − e^(−t/τ)) حساب کریں، E = 10 V، R = 10 Ω اور τ = 0.1 s لے کر۔ جدول سے موازنہ کریں۔
- سمجھائیں کیوں انڈکٹر کا کرنٹ چڑھاؤ (RL سرکٹ) اسی ریاضی شکل پر چلتا ہے جس پر کیپیسٹر کا وولٹیج چڑھاؤ (RC سرکٹ)، حالانکہ دونوں اجزاء توانائی بالکل مختلف طرح سنبھالتے ہیں۔
5 · توسیع
- انڈکٹر کی تعین کن خصوصیت کرنٹ کی ہر تبدیلی کی مخالفت ہے (خود کرنٹ کی مخالفت نہیں، جیسے مزاحمت کرتی ہے)۔ وضاحت کریں کہ بالکل t = 0 پر کرنٹ کو بالکل 0 A سے شروع ہونا کیوں ضروری ہے، حالانکہ بیٹری مکمل جڑی ہوتی ہے۔
- جب کرنٹ رکھنے والے انڈکٹر کا سرکٹ اچانک کٹے (سوئچ کھلے)، انڈکٹر اپنا کرنٹ برقرار رکھنا چاہتا، جو بڑا وولٹیج جھٹکا بنا سکتا (اسپارک پلگ اگنشن کنڈلی یونہی کام کرتی)۔ سمجھائیں کیوں انڈکٹر کا کرنٹ راستہ کاٹنا مزاحمت سے زیادہ ڈرامائی ہے۔
اس تجربے کے پیچھے کی طبیعیات
RL زمانی مستقل
زمانی مستقل τ = L/R ایک RL سرکٹ کے اشاری کرنٹ اضافے (یا زوال) کا وقت پیمانہ طے کرتا ہے۔ بڑی انڈکٹنس یا چھوٹی مزاحمت کا مطلب لمبا τ — انڈکٹر کرنٹ کی تبدیلی کی زیادہ سخت مخالفت کرتا ہے۔