تبیان، دستیار زندگی
همانطور كه مى دانیم ثابت زمانى خازن به دو عامل ظرفیت خازن و مقاومت الكتریكى بستگى دارد. چون ظرفیت خازن هاى معمولى ثابت است بنابراین تنها راه افزایش ثابت زمانى خازن افزایش مقاومت الكتریكى ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

دست ساخته ابتكارى براى آزمایش ثابت زمانى خازن

اگر خازنی را به اختلاف پتانسیلی وصل کنیم، به سرعت شارژ می شود، شارژ سریع خازن به خاطر آن است که مقاومتی در مسیر شارژ وجود ندارد. حال اگر مقاومتی در مسیر آن قرار دهیم ، زمان شارژ بیشتر خواهد شد. مقدار دقیق زمان شارژ به مقدار مقاومت قرار گرفته در مسیر شارژ و ظرفیت خازن بستگی دارد.

ثابت زمانی بر حسب ثانیه است و با t نمایش داده می شود و از رابطه t=RC به دست می آید.

ثابت زمانی خازن عبارتست از مدت زمانی که طول می کشد تا ولتاژ دو سر خازن به 63 درصد مقدار ولتاژ منبع برسد.

 شارژ یک خازن 5 برابر ثابت زمانی آن طول می کشد

دست ساختة ابتكارى براى آزمایش ثابت زمانى خازن

همان طور كه مى دانیم ثابت زمانى خازن به دو عامل ظرفیت خازن و مقاومت الكتریكى بستگى دارد. چون ظرفیت خازن هاى معمولى ثابت است بنابراین تنها راه افزایش ثابت زمانى خازن افزایش مقاومت الكتریكى است. دست ساخته ابتكارى زیر به نحو جالب و جذاب نحوه افزایش ثابت زمانى یک خازن را به كمک مقاومت نشان مى دهد.
دست ساختة ابتكارى براى آزمایش ثابت زمانى خازن

وسایل لازم

1.  خازن 8 یا 20 میكروفاراد بزرگ (به عنوان مثال خازن ماشین لباسشویى)

2.  مقاومت هاى 5 كیلو و 1 مگا اهم

3.  دو عدد كلید قطع و وصل بین راهى (كوچک)

4. لامپ نئون كوچک (فازمترى)

5. سیم برق و دوشاخه

6. تخته چوبى یا پلاستیكى به ابعاد تقریبى 20 در 10 سانتى متر

با وسایل بالا مدار زیر را ببندید.

دست ساختة ابتكارى براى آزمایش ثابت زمانى خازن

مراحل اجرا

الف) نخست دو كلید را در وضعیت قطع قرار دهید.

ب) دو شاخه متصل به خازن را براى اندک زمانى (حدود 2 ثانیه) به پریز برق شهر وصل كرده و سپس از آن بیرون بكشید. با

این كار خازن شارژ مى شود. دقت شود دوشاخه به جسم رسانایى ازجمله بدن تماس نیابد و آن را روى میز قرار دهید.

ج) اكنون كلید 1 را وصل كنید. مشاهده خواهید كرد كه لامپ نئون براى اندک زمانى در حدود كمتر از 1 ثانیه با نور نسبتاً

زیادى روشن شده و بلافاصله خاموش مى شود.

د) دوباره كلید 1 را خاموش كنید و باز خازن را مطابق مرحله 2 شارژ كنید.

ه) این دفعه كلید 2 را وصل كنید. مشاهده خواهید كرد كه لامپ نئون با نور ضعیفتر ولى براى مدت زمانى به مراتب بیشتر

در حدود 30 ثانیه روشن خواهد ماند.

تذکر:  با اتصال دوشاخه متصل به خازن به برق شهر، در اغلب موارد در همان بار اول خازن شارژ مى شود. در غیر این صورت اتصال به پریز را یک بار دیگر تكرار كنید.

مرکز یادگیری تبیان - تهیه و تنظیم: فاطمه گودرزی