RC और RL परिपथ सिम्युलेटर
इस सिमुलेशन के समीकरण
| R | प्रतिरोध R (ओम, 10 की घात के रूप में) | धारा को सीमित करता है | |
|---|---|---|---|
| C | धारिता C (µF) | संधारित्र प्रति वोल्ट कितना आवेश रखता है | |
| L | प्रेरकत्व L (mH) | कुंडली धारा के बदलाव का कितना विरोध करती है | |
| τ | समय स्थिरांक | एक τ के बाद बदलाव 63% हो जाता है, पाँच τ के बाद 99% से ज़्यादा |
मौजूदा मानों के साथ:
| V | बैटरी वोल्टता V (वोल्ट) | ||
|---|---|---|---|
| V_C | संधारित्र पर वोल्टता | V की ओर बढ़ती है; निरावेशन में V₀ e^(−t/τ) की तरह गिरती है | |
| I | तार में धारा | स्विच बंद होते ही सबसे ज़्यादा, फिर घटती जाती है | |
| t | स्विच पलटने के बाद का समय |
मौजूदा मानों के साथ:
| V_L | प्रेरक पर वोल्टता | कुंडली बदलाव से लड़ती है: शुरू में पूरा V, धारा स्थिर होने पर कुछ नहीं |
|---|
मौजूदा मानों के साथ:
| E | संचित ऊर्जा | प्लेटों के बीच के विद्युत क्षेत्र में, या कुंडली के चुंबकीय क्षेत्र में |
|---|
मौजूदा मानों के साथ:
RC और RL परिपथ सिम्युलेटर का उपयोग कैसे करें
- प्रतिरोधक के साथ संधारित्र या प्रेरक चुनें, और बैटरी वोल्टता, R, C और L सेट करें। स्विच तुरंत बंद होता है: नीले बिंदु तार में बहते इलेक्ट्रॉन हैं, ज़्यादा धारा पर ज़्यादा तेज़; संधारित्र पर प्लेटों पर आवेश जमा होता है और उनके बीच क्षेत्र बढ़ता है, कुंडली में चुंबकीय क्षेत्र रेखाएँ चमकने लगती हैं।
- बैटरी को परिपथ से हटाने के लिए स्विच पलटें दबाएँ: संधारित्र प्रतिरोधक से निरावेशित होता है, या कुंडली अपना क्षेत्र ढहने तक कुछ देर धारा बहाए रखती है। हर बार पलटने पर परिपथ की उस समय की स्थिति से एक नया घातीय वक्र शुरू होता है।
- समय स्थिरांक, धारा और वोल्टताएँ पढ़ें, और वक्रों की तुलना नीचे हल किए गए सूत्रों से करें। असली समय स्थिरांक माइक्रोसेकंड से मिनटों तक होते हैं, इसलिए घड़ी को हर 10 सेकंड में तय संख्या के τ पर स्केल किया गया है। RC समय नियतांक कैलकुलेटर τ और किसी भी समय की वोल्टता निकालता है, और ओम का नियम कैलकुलेटर V, I और R को जोड़ता है।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
RC परिपथ का समय स्थिरांक क्या है?
τ = R × C, सेकंड में, जब R ओम में और C फ़ैरड में हो। यह वह समय है जिसमें आवेशित होता संधारित्र बैटरी वोल्टता के 63% तक पहुँचता है, या निरावेशित होता संधारित्र 37% तक गिरता है। 5τ के बाद वह 99% से ज़्यादा रास्ता तय कर चुका होता है, जिसे आमतौर पर पूरा आवेशित माना जाता है। 1 kΩ और 470 µF से 0.47 s मिलता है।
संधारित्र घातीय रूप से क्यों आवेशित होता है?
उसे आवेशित करने वाली धारा बैटरी वोल्टता और संधारित्र की अपनी वोल्टता के अंतर से चलती है। संधारित्र भरते जाने पर यह अंतर घटता है, इसलिए धारा बचे हुए काम के अनुपात में घटती है। बची हुई मात्रा के अनुपात वाली दर से ठीक घातीय फलन मिलता है: V_C = V (1 − e^(−t/τ))।
परिपथ में प्रेरक क्या करता है?
यह धारा के हर बदलाव का विरोध करता है, अपने ऊपर V_L = L dI/dt वोल्टता बनाकर। स्विच बंद होने पर शुरू में यह पूरी बैटरी वोल्टता ले लेता है और धारा को धीरे-धीरे ही बढ़ने देता है, τ = L ÷ R के साथ; आपूर्ति हटाने पर यह कुछ देर धारा बहाए रखता है। इसी कारण रिले कुंडली बंद करने पर चिंगारी निकल सकती है, और ऐसी कुंडलियों के साथ डायोड लगाया जाता है।
क्या इलेक्ट्रॉन सचमुच इतनी तेज़ चलते हैं?
नहीं, बिंदु असली इलेक्ट्रॉनों से बहुत तेज़ दिखाए गए हैं। कुछ मिलीऐम्पियर धारा वाले ताँबे के तार में इलेक्ट्रॉन एक मिलीमीटर प्रति सेकंड के छोटे से हिस्से की चाल से बहते हैं। धारा पूरे परिपथ में लगभग एक साथ शुरू हो जाती है क्योंकि विद्युत क्षेत्र लगभग प्रकाश की चाल से फैलता है और सारे इलेक्ट्रॉनों को साथ धकेलता है, जैसे भरी हुई पाइप में पानी।
यह कहता है कि WebGL बंद है।
3D दृश्य के लिए WebGL चाहिए, जो हर आधुनिक ब्राउज़र में होता है। ब्राउज़र सेटिंग में हार्डवेयर एक्सेलरेशन बंद होने या बहुत पुराने ग्राफ़िक्स ड्राइवर से यह बंद हो सकता है। हार्डवेयर एक्सेलरेशन चालू करें या दूसरा ब्राउज़र आज़माएँ।
क्या कुछ अपलोड होता है?
नहीं। सिमुलेशन आपका अपना ब्राउज़र WebGL से बनाता है; कहीं कुछ नहीं भेजा जाता, और पेज लोड होने के बाद यह ऑफ़लाइन भी चलता रहता है।