Tricky Circuit

طاقة مغناطيسية في دائرة RL

الملف يقاوم تغير التيار المفاجئ

المحث ملف يخزن الطاقة في مجال مغناطيسي ويقاوم تغير التيار؛ L ترمز إلى محاثته. RL اختصار Resistor Inductor، أي دائرة مقاومة ومحث. الملي هنري (mH) جزء من ألف من الهنري والملي ثانية (ms) جزء من ألف من الثانية والملي جول (mJ) جزء من ألف من الجول، وحدة الطاقة.

افتح التجربة التفاعلية

طاولة التجارب

غيّر إعدادات الدائرة وتوقّع القراءات ثم تحقق من التحدي. هذه نماذج تعليمية، وتوضح كل تجربة افتراضاتها.

سجّل الدخول لحفظ تقدمك. يبقى تقدم الضيف على هذا الجهاز.

افتح المختبر في نافذة كاملة

لماذا تعمل

ملف مثالي بلا طاقة أولية بعد قفزة جهد. الزمن يختار لحظة قياس لا ساعة حقيقية؛ نهمل مقاومة اللف والتشبع المغناطيسي وقمم الجهد عند الفصل.

Vs الجهد المطبق وR المقاومة المتسلسلة وL المحاثة وt الزمن منذ التشغيل. τ = L/R؛ I(t) = Vs/R × (1 − exp(−t/τ))؛ exp هي الدالة الأسية. جهد الملف = Vs × exp(−t/τ)؛ الطاقة المخزنة E = ½LI².

الصعوبة
  1. ابنِ · ابنِ الدائرة

    شغّل عند 5 V و100 Ω و100 mH و1 ms. اقرأ نحو 31.606 mA.

    تحتاج إلى تلميح؟

    Vs = 5 V; R = 100 Ω; L = 100 mH; t = 1 ms → 31.606 mA

  2. استكشف · غيّر متغيرًا واحدًا

    عند 5 V و100 Ω و100 mH، اختر زمنًا لتيار لا يقل عن 49 mA وجهد ملف لا يتجاوز 0.1 V.

    تحتاج إلى تلميح؟

    Vs = 5 V; R = 100 Ω; L = 100 mH; t = 4 ms → 49.084 mA; 0.092 V

  3. حلّ بنفسك · حل التحدي

    عند 5 V و50 Ω و200 mH، اختر زمنًا لتيار 62–64 mA وطاقة مخزنة 0.38–0.42 mJ.

    تحتاج إلى تلميح؟

    Vs = 5 V; R = 50 Ω; L = 200 mH; t = 4 ms → 63.212 mA; 0.400 mJ

قراءات إضافية ووصفات الدوائر

الملف يقاوم تغير التيار المفاجئ

قاعدة مفيدة

بعد ثابت زمني واحد يصل التيار إلى نحو 63.2% من قيمته النهائية، وبعد خمسة يتجاوز 99%.

خارج النموذج

يحاول الملف الحقيقي الحفاظ على التيار عند الفصل. توفر حماية الجهد الحثي مسارًا لهذا التيار؛ لا يحاكي النموذج القمة.

خطأ مفيد تجنبه

المحث يقاوم تغير التيار، لا التيار الثابت نفسه. يقترب جهد الملف المثالي من الصفر بعد الاستقرار.

تتضاعف المحاثة وحدها وتبقى التغذية والمقاومة ثابتتين. التيار النهائي…

  1. يتضاعف
  2. يبقى نفسه لكن يرتفع ببطء أكثر
  3. ينخفض إلى النصف
اقرأ المزيد

التيار النهائي Vs/R؛ يتضاعف الثابت الزمني L/R، فيستغرق الارتفاع وقتًا أطول.

circuits.mit.edu