Current Graphs — Slope and Area
ثلاثة رسوم بيانية على محاور قابلة للسحب، وكلها تقول الشيء نفسه. فميل خط Q–t هو التيار، وميل خط N–t هو التيار مقسومًا على e، والمساحة تحت منحنى I–t هي الشحنة التي مرّت.
كيف تستخدم هذه المحاكاة
- اختر Q أمام t واسحب الخط لتغيير ميله
- اختر N أمام t لترى العلاقة نفسها معدودةً بالإلكترونات
- اختر I أمام t وظلّل فترة لتقرأ الشحنة
- اثنِ منحنى I–t للتأكد أن المساحة ما زالت تعطي الشحنة حين لا يكون التيار ثابتًا
ما الذي تلاحظه
- الخط الأشد ميلًا في Q–t يعني تيارًا أكبر، والخط الأفقي يعني انعدام التيار تمامًا
- ميل N–t هو ميل Q–t مقسومًا على e — الرسم نفسه بوحدات مختلفة
- الكتلة المستطيلة في I–t تعطي Q = It، وهي الحالة الخاصة للتيار الثابت
- الرسم المائل أو المنحني في I–t ما زال يعطي الشحنة كمساحة، حيث يفشل Q = It
- المنطقة السالبة في I–t تطرح مساحة، أي شحنة تعود في الاتجاه المعاكس
الفيزياء وراءها
التيار هو معدل سريان الشحنة، I = ΔQ/Δt، فيكون التيار في رسم Q–t هو الميل، ويعني الخط المستقيم تيارًا ثابتًا. ولأن الشحنة مكمّمة وفق Q = Ne، يكون رسم N–t بالشكل نفسه مقيسًا بـe وميله I/e — أي عدد الحاملات في الثانية. وبقراءة التعريف في الاتجاه المعاكس، تكون الشحنة المنقولة بين لحظتين هي المساحة تحت منحنى I–t في تلك الفترة، سواء أكان التيار ثابتًا أم لا.