Elektromagnetismoa

Kondentsadoreak

Kondentsadore
lau eta paraleloa

Carnot-en zikloaren
eredu elektrikoa

Kondentsadore
zilindrikoa

Kondentsadorea
dielektriko batekin

Dielektriko batek
jasandako indarra (I)

Dielektriko batek
jasandako indarra (II)

Kondentsadore bat
kargatzen eta
deskargatzen

Bala baten abiadura
  neurtzea

Kondentsadoreen
elkarketak

Saiakuntza

Dinamikaren ikasgaian badago esperimentu bat, pendulu balistikoa alegia, bala baten abiadura neurtzeko: balak bloke baten kontra jotzen du eta bertan itsasten da, blokea hari batetik eskegita dago eta igo egiten da. Igotako altuera maximoa neurtuz edota hariak bertikalarekin osatutako angelu maximoa, balak talkaren aurretik zeukan abiadura kalkula daiteke.

Solido zurrunaren ikasgaian ere beste bigarren pendulu balistiko bat diseinatu dugu, haria hagatxo batez ordezkatzen eta blokea zilindro batez. Hagatxoak eta zilindroak solido zurrun bakar bat osatzen dute eta ardatz finko baten inguruan biratzen dute.

Orri honetan beste esperimentu bat deskribatuko dugu: bala baten ibilbidean posizio finko bi hartuta, bi posizioen arteko d distantzia burutzeko balak behar duen t denbora neurtuko dugu RC zirkuitu bat erabiliz.

Oinarri fisikoak

Lehenik, eta bala jaurti aurretik, C kapazitateko kondentsadore bat kargatu behar da bateria batekin V₀ tentsioan. Bala jaurti eta A etengailua (urdina) apurtu egiten du. Kargatzeko bateria deskonektatzen duenez berehala deskargatzen hasten da R erresistentzian zehar. Aurreko orrian frogatuta dagoenez, kondentsadore bat deskargatzen ari den bitartean bere karga esponentzialki gutxiagotzen doa denboran zehar, eta beraz, bere xaflen arteko potentzial-diferentzia ere txikiagotzen doa.

(1)

R·C biderketari zirkuituaren denbora-konstantea deritzo.

Deskarga horrek irauten du balak zirkuituaren B etengailua apurtzen duen arte (bera ere urdina). Apurtu diren etengailu bien arteko x distantzia, zati balaren abiadura, iragandako denbora da.

(2)

Saiakuntza

Berria botoia klikatzen den bakoitzean programak zenbaki berri bat sortzen du aleatorioki (1 eta 10 bitartean) balaren abiaduratzat hartzeko, eta esperimentuan kalkulatu beharko duguna.

Bateriaren tentsioa V₀=10 V da. RC zirkuitua osatzen da R erresistentzia bat eta C kapazitate bat aukeratuz. Bien arteko biderketa da idatzi behar dena RC denbora-konstantea izeneko laukitxoan.

Apurtuko diren etengailu bien arteko distantzia ere programa honetan finkoa da x=1.0 m.

Hasi botoia klikatuz, bala mugitzen hasten da eta lehen etengailua, A, apurtzen du. Kondentsadorea deskargatzen hasten da (irudiak erakusten duen bezalaxe). Balak bigarren etengailua apurtzen duenean, B, kondentsadorearen deskarga gelditu egiten da; xaflen arteko potentzial-diferentzia neurtzen bada, V alegia.

(1) formulatik t denbora bakandu eta gero v abiadura (2) formulatik.

Erantzuna botoia klikatuz programak balaren abiadura ematen du eta kalkulatutakoaz konpara daiteke.

Balaren abiadura zehaztasun handiz neurtu ahal izateko onena da, balak etengailu batetik bestera tardatzen duen denbora eta RC konstantea ahalik eta antzekoen izatea.

Adibidea:

1. Berria izeneko botoia klikatu.
2. Denbora-konstantea idatzi: RC=0.5 s.
3. Hasi botoia klikatu.
4. Balak bere ibilbide osoa bete ondoren, kondentsadorearen potentzial-diferentzia 4.5 volt da.
5. Denbora kalkulatu eta hau ematen du: t=0.4 s. Gero balaren abiadura: v=2.5 m/s.
6. Programan Erantzuna botoia sakatu eta emaitza hau egiaztatuko dugu.