RC আর RL সার্কিটের সিমুলেটর
এই সিমুলেশনের সমীকরণ
| R | রোধ R (ওহম, 10-এর ঘাত হিসেবে) | তড়িৎপ্রবাহ সীমিত করে | |
|---|---|---|---|
| C | ধারকত্ব C (µF) | প্রতি ভোল্টে ধারক কত চার্জ ধরে | |
| L | আবেশাঙ্ক L (mH) | কুণ্ডলী তড়িৎপ্রবাহের পরিবর্তনে কত জোরে বাধা দেয় | |
| τ | সময় ধ্রুবক | এক τ পরে পরিবর্তনের 63% হয়ে যায়, পাঁচ τ পরে 99%-এর বেশি |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| V | ব্যাটারির ভোল্টেজ V (ভোল্ট) | ||
|---|---|---|---|
| V_C | ধারকের দুই পাতের মাঝে ভোল্টেজ | V-এর দিকে বাড়ে; ডিসচার্জের সময় V₀ e^(−t/τ) হিসেবে কমে | |
| I | তারে তড়িৎপ্রবাহ | স্বিচ বন্ধ করার মুহূর্তে সবচেয়ে বেশি, তারপর মিলিয়ে যায় | |
| t | স্বিচ উল্টানোর পর থেকে সময় |
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| V_L | আবেশকের দুই প্রান্তে ভোল্টেজ | কুণ্ডলী পরিবর্তনের বিরুদ্ধে লড়ে: শুরুতে পুরো V, তড়িৎপ্রবাহ স্থির হলে কিছুই নয় |
|---|
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
| E | জমা শক্তি | দুই পাতের মাঝের তড়িৎক্ষেত্রে, বা কুণ্ডলীর চৌম্বকক্ষেত্রে |
|---|
এখনকার মানগুলো দিয়ে:
RC আর RL সার্কিটের সিমুলেটরটি কীভাবে ব্যবহার করবেন
- একটি ধারকসহ না একটি আবেশকসহ রোধক বেছে নিন, আর ব্যাটারির বিভব, R, C আর L বসিয়ে দিন। সুইচটি সঙ্গে সঙ্গেই বন্ধ হয়ে যায়: নীল বিন্দুগুলো তারে ভেসে চলা ইলেকট্রন, আর প্রবাহ বেশি হলে তারা দ্রুত চলে; ধারকে পাতগুলোতে আধান জমে ওঠে আর তাদের মাঝের ক্ষেত্র বাড়ে, আর কুণ্ডলীতে চৌম্বক ক্ষেত্ররেখাগুলো জ্বলে ওঠে। একটি বিন্দু যত বড়, তারের ওই জায়গায় বিভব তত বেশি।
- সুইচটি বাইপাসের তারে উল্টে দিতে “সুইচ উল্টে দিন” চাপুন, যা ব্যাটারিটিকে ফাঁস থেকে বের করে দেয়: ধারকটি রোধকের ভেতর দিয়ে ডিসচার্জ হয়, কিংবা কুণ্ডলীটি তার ক্ষেত্র ভেঙে পড়ার সঙ্গে সঙ্গে কিছুক্ষণ প্রবাহটি চালিয়ে রাখে। প্রতিটি উল্টে দেওয়া সার্কিটটি যে অবস্থায় আছে সেখান থেকেই একটি নতুন সূচকীয় শুরু করে।
- সময় ধ্রুবক, প্রবাহ আর বিভবগুলো পড়ে নিন, আর বাঁকগুলো নিচে কাজ-করা সূত্রগুলোর সঙ্গে মিলিয়ে দেখুন। আসল সময় ধ্রুবক মাইক্রোসেকেন্ড থেকে মিনিট পর্যন্ত চলে, তাই ঘড়িটি এমনভাবে মাপে বসানো যে প্রতি 10 সেকেন্ডে নির্দিষ্ট কতগুলো τ পার হয়। RC সময় ধ্রুবকের হিসাব τ আর যেকোনো সময়ের বিভব বের করে দেয়, আর ওহমের সূত্রের হিসাব V, I আর R-কে জুড়ে দেয়।
সাধারণ প্রশ্ন
একটি RC সার্কিটের সময় ধ্রুবক কী?
τ = R × C, আর R ওহমে ও C ফ্যারাডে হলে তা সেকেন্ডে। এটি হলো একটি চার্জ হতে থাকা ধারকের ব্যাটারির বিভবের 63%-এ পৌঁছাতে, কিংবা একটি ডিসচার্জ হতে থাকা ধারকের 37%-এ নামতে যত সময় লাগে। 5τ-র পরে তা 99%-এরও বেশি পথ পেরিয়ে যায়, যাকে সাধারণত পুরো চার্জ হওয়া ধরা হয়। 470 µF-সহ 1 kΩ দেয় 0.47 সেকেন্ড।
একটি ধারক সূচকীয়ভাবে চার্জ হয় কেন?
যে প্রবাহ তাকে চার্জ করে, তা চলে ব্যাটারির বিভব আর ধারকের নিজের বিভবের তফাত থেকে। ধারকটি ভরে আসার সঙ্গে ওই তফাত ছোট হয়ে যায়, তাই যতটা কাজ বাকি তার সমানুপাতেই প্রবাহ কমে। পড়ে থাকা পরিমাণের সমানুপাতিক একটি হারই ঠিক একটি সূচকীয় দেয়: V_C = V (1 − e^(−t/τ))।
একটি সার্কিটে একটি আবেশক কী করে?
এটি প্রবাহের যেকোনো বদলই রুখে দেয়, নিজের আড়াআড়ি V_L = L dI/dt বিভব বানিয়ে। সুইচটি বন্ধ হলে সে প্রথমে পুরো ব্যাটারির বিভবটাই নিয়ে নেয় আর প্রবাহটিকে কেবল ধীরে ধীরেই গড়ে উঠতে দেয়, τ = L ÷ R নিয়ে; আর জোগান সরিয়ে নিলে সে কিছুক্ষণ প্রবাহটি চালিয়ে রাখে। সেই কারণেই একটি রিলের কুণ্ডলী বন্ধ করলে স্ফুলিঙ্গ উঠতে পারে, আর তাই ওই কুণ্ডলীর আড়াআড়ি একটি ডায়োড বসানো হয়।
ইলেকট্রন কি সত্যিই এত দ্রুত চলে?
না, বিন্দুগুলো আসল ইলেকট্রনের চেয়ে অনেক দ্রুত আঁকা। কয়েক মিলিঅ্যাম্পিয়ার বইতে থাকা একটি তামার তারে ইলেকট্রন সেকেন্ডে মিলিমিটারের ভগ্নাংশ বেগে ভেসে চলে। পুরো ফাঁসে প্রবাহ প্রায় সঙ্গে সঙ্গেই শুরু হয়, কারণ তড়িৎক্ষেত্রটি প্রায় আলোর গতিতে ছোটে আর সব ইলেকট্রনকে একসঙ্গেই ঠেলে দেয়, ভরা একটি পাইপের পানির মতো।
বলছে WebGL বন্ধ আছে।
3D দৃশ্যটির জন্য WebGL দরকার, যা আজকের প্রতিটি ব্রাউজারেই আছে। ব্রাউজারের সেটিংসে হার্ডওয়্যার ত্বরণ বন্ধ থাকলে, কিংবা গ্রাফিক্সের ড্রাইভার খুব পুরোনো হলে তা বন্ধ হয়ে থাকতে পারে। হার্ডওয়্যার ত্বরণ চালু করুন, কিংবা অন্য একটি ব্রাউজার দিয়ে দেখুন।
কিছু কি আপলোড হয়?
না। সিমুলেশনটি আপনার নিজের ব্রাউজারই WebGL দিয়ে আঁকে; কিছুই কোথাও পাঠানো হয় না, আর পাতাটি একবার লোড হয়ে গেলে তা অফলাইনেও চলতে থাকে।