電路
RC 充電
點選播放——電容按指數曲線充電（τ = RC）
RC 充電——互動式電路模擬。點選播放——電容按指數曲線充電（τ = RC） 免費的瀏覽器物理虛擬實驗室，提供即時 SI 測量與分步引導教學。
RC 充電
電路通電時電容按指數規律充電。時間常數 τ = RC。
初始電流較高；隨電荷積累，電容電壓上升，電流趨近於零。
- 時間常數 τ = RC
- 電容電壓 V_C(t) = ε(1 − e^(−t/τ))
調查簡介
在打開實驗室之前先規劃好問題
這份簡報反映預先渲染的頁面：探究問題、互相競爭的預測、變數角色、支配定律、設定，以及分析和延伸提示都會以此順序保持可見。
駕駛問題
電容器透過電阻器從 10 V 電池充電。其電壓是否以恆定速率上升，還是在接近電池電壓時減慢？
預測權重
- 電容器的電壓以恆定速率上升，直到達到 10 V，然後停止。
- 充電速度減慢 — 電容器接近 10 V，但在有限時間內從未完全達到該電壓（指數方法）。
- 電容器的電壓在穩定下來之前會過衝 10 V。
可變角色
您設定的內容：
- 時間t (s)
您測量的內容：
- 時間常數τ (s)
- 電容電壓V_c (V)
調查如何進行
- 開啟 rc-charging 預設並按下 Reset。 R = 100 Ω，C = 0.01 F，給出時間常數 τ = RC = 1 s；電池供電 10 V。
- 啟用電容器電壓讀數。
- 按「播放」並記錄每個列出時間的電容器電壓。
控制方程
RC時間常數 — τ = R·C
時間常數 τ = RC 設定 RC 電路指數響應的時間尺度。一個 τ 後，充電電容器達到其最終電壓的約 63%；大約 5τ 後，基本上就充滿電了。
可列印的工作表要求學生完成什麼
- 對於一次試驗，使用 E = 10 V、τ = 1 s 計算 V_c = E(1 − e^(−t/τ))。與表比較。
- 在 t = τ (1 s) 時，電容器達到最終電壓的約 63%。使用指數公式解釋為什麼需要更多的時間常數才能非常接近 10 V，但在數學上卻永遠無法準確地達到它。
這在實驗室之外的地方表現出來
- 如果將電容 C 加倍（保持 R 相同），時間常數 τ = RC 也會加倍。電容器達到 10 V 的 63% 需要更長或更短的時間嗎？為什麼更大的電容器透過相同的電阻充電需要更長的時間？
- 相機閃光燈電容器透過高電阻路徑緩慢充電（需要幾秒鐘），但透過閃光管（電阻極低）幾乎瞬間放電。請用τ = RC解釋，為什麼同一個電容器的充電和放電時間可以相差如此之大。
- 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
- 歡迎來到 RC 充電
- 按播放
- 選擇電容
- 指數充電
- 打開檢查器
- 完成了！
打開互動式模擬以構建場景，點擊運行，並透過即時測量和引導式教學進行探索。