تبیان، دستیار زندگی
اكنون مداری شامل یك خازن و دو مقاومت را مورد آزمایش قرار می دهیم. در این مدار از دو لامپ به عنوان مقاومت استفاده شده است. شدت روشنایی لامپها نشان دهنده جریان عبوری است.
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

چند مثال در مورد مدار RC

اكنون مداری شامل یك خازن و دو مقاومت را مورد آزمایش قرار می دهیم. در این مدار از دو لامپ به عنوان مقاومت استفاده شده است.  شدت روشنایی لامپها نشان دهنده جریان عبوری است. به شدت روشنایی دو لامپ در لحظه اتصال كلید توجّه كنید. آیا تفاوتی دارند؟ به مرور زمان شدت روشنایی لامپ سری با خازن چه تغییری می كند؟

برای مشاهده فیلم بر روی شكل مقابل تقه بزنید.

فیلم

 مثال: خازن  چند مثال در مورد مدار rc  با اختلاف پتانسیل 24V شـارژ می‌شـود و سـپـس بـه دو سـر مـقـاومـت   چند مثال در مورد مدار rc متصل می‌گردد.

موارد زیر را تعیین كنید:

ب) جریان در لحظه اول اتصال به مقاومت

ج) ثابت زمانی تخلیه خازن

د) بار خازن پس از 4ms

الف) بار اولیه خازن

 چند مثال در مورد مدار rc
ب) جریان اولیه عبوری از مقاومت
 چند مثال در مورد مدار rc
ج) ثابت زمانی
 چند مثال در مورد مدار rc
د) چون 4ms برابر 5*0.8 ms  یا 5RC است، بنابراین بار خازن پس از این مدت 1 % بار اولیه خواهد بود:
 چند مثال در مورد مدار rc

مثال: یك باتری 6V بوسیله یك مقاومت  چند مثال در مورد مدار rc به خازنی  چند مثال در مورد مدار rc وصل می‌شود. موارد زیر را به دست آورید.

الف) جریان اولیه

 چند مثال در مورد مدار rc
 ب) بار نهایی خازن
 چند مثال در مورد مدار rc
ج) زمان لازم برای شارژ خازن
 چند مثال در مورد مدار rc

مثال: خازن بدون باری همانند شكل بالا به دو مقاومت 4 اهم و 8 اهم و یك باتری 12 ولتی متصل می‌شود. به پرسشهای زیر پاسخ دهید.

الف) جریان عبوری از باتری بلافاصله پس از وصل كردن كلید چقدراست؟

   ب) جریان باتری وقتی مدت زمان طولانی از بسته شدن كلید بگذرد، چقدر است؟

 چند مثال در مورد مدار rc

    الف) خازن در ابتدا باری ندارد، بنابراین اختلاف پتانسیل نقاط d ‌و c در لحظه بسته شدن كلید صفر بوده و این بخش از مدار همانند یك سیم رسانا عمل می كند. با این توصیف، در لحظه اول جریانی از مقاومت 8 اهمی كه بین b، e قرار دارد، نمی‌گذرد. با استفاده از قانون ولتاژ كریشهف داریم:

 چند مثال در مورد مدار rc
ب) پس از گذشت زمان طولانی، خازن بطور كامل شارژ شده و هیچ جریانی از مسیر آن عبور نمی‌كند، بنابراین با بكارگیری قانون ولتاژ كریشهف خواهیم داشت:
 چند مثال در مورد مدار rc
تحلیل مدار‌های متشكل از خازن و مقاومت، در لحظه اولیه و نهایی (وقتی زمان طولانی می‌گذرد) كار ساده‌ای است. در لحظه اول اگر خازن بدون بار باشد همانند مدار اتصال كوتاه عمل می‌كند، یعنی مدار شبیه شكل بالا می‌شود. در این شرایط هیچ جریانی از مقاومت متصل بین دو نقطه b و e عبور نمی‌كند. با گذشت زمان، خازن كاملا شارژ شده و همانند مدار اتصال باز عمل می‌كند (شكل زیر).
 چند مثال در مورد مدار rc

برای مشاهده مدل سازی اینجا را کلیک کنید و فایل ایندکس را دانلود کنید.


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مجید محسنی

تنظیم: نسیم گنجی منش