Fizică Electricitate
Exercitii rezolvate circuite RC clasa 10
Exercițiile rezolvate pentru circuite RC la clasa a 10-a implică analiza încărcării și descărcării condensatorului prin rezistență. Voi prezenta un exercițiu tipic pentru încărcare.
Exercițiul: Încărcarea unui condensator
- 1 Enunț Un circuit RC serie are R = 2 kΩ, C = 10 μF, E = 12 V. Calculează constanta de timp τ și tensiunea pe condensator după t = 20 ms.
- 2 Calculul constantei de timp τ = R·C = 2000 Ω · 10·10⁻⁶ F = 0,02 s.
- 3 Formula tensiunii la încărcare Uc(t) = E·(1 - e^(-t/τ)), cu e baza logaritmului natural.
- 4 Rezolvare numerică Pentru t = 0,02 s, t/τ = 1, deci Uc = 12·(1 - e⁻¹) ≈ 12·(1 - 0,3679) = 7,585 V.
Verificare și interpretare
- Semnificația lui τ τ este timpul în care Uc atinge 63% din E; aici 0,02 s.
- Curentul în circuit La încărcare, curentul scade exponențial: I(t) = (E/R)·e^(-t/τ).
- Aplicație practică Circuitele RC controlează temporizatoare în dispozitive electronice.
Pentru descărcare, folosește formula Uc(t) = U0·e^(-t/τ), cu U0 tensiunea inițială.