Elektřina jde cestou nejmenšího odporu?

Není to pravda. Chcete-li to vidět, můžete zkusit experiment s některými bateriemi a žárovkami. Připojte dvě žárovky různých výkonů (tj. s různým odporem) paralelně s jednou baterií:

 ------------------------------------------ | | | Battery Bulb 1 Bulb 2 | | | ------------------------------------------ 

Obě žárovky se rozsvítí, i když mají různé jasy. To znamená, že proud protéká žárovkou s větším odporem i žárovkou s menším odporem.

Komentáře

• Lze to považovat za popis žárovky s menším odporem jako dosažení bodu nasycení, po kterém se vodivé cesty stanou stejně odolnými? Možná “ bod nasycení “ je nesprávné pojmenování a na každou žárovku je třeba pohlížet tak, že má nekonečně mnoho, nekonečně malých, bodů nasycení, ale s různými ra tes saturace?

Ne. Prohlášení není správné. Aktuální bude mít jakoukoli cestu, která je k dispozici. Což znamená, že může dokonce projít dráhou úniku z drátu do okolního vzduchu, což se považuje za jiskry, když dojde k dielektrickému rozpadu vzduchu. Možná máte na mysli to, proč se proud distribuuje v inverzním poměru odporů, vzhledem ke stejnému rozdílu potenciálů mezi různými odporovými prvky.

Ohmův zákon $ I = \ frac {V} {R} $ by vysvětlil, na co se ptáte. Při společném potenciálu je množství proudu protékajícího odporovým prvkem nepřímo úměrné odporu To by znamenalo, a doufejme, že na vaši otázku odpovím, že dráha s nižším odporem bude protékat větším proudem a naopak. (Normálně je odpor vzduchu tak vysoký, že proud s tou cestou a únik z kabelu je za normálních okolností zanedbatelně nulový.)

Pro důkladnější vysvětlení jsou proudy (a napětí) distribuovány, aby se minimalizoval celkový výkon rozptýlený jako teplo. To je důsledek provedení akce disspativního stacionárního systému

$ \ int_ {t_1} ^ {t_2} (L + W) dt $

Tady W je virtuální práce disipativních prvků (odpor, kapacita) , indukčnost atd.) a L je dynamický systém bez rozptylu.

Alternativně tento odkaz vysvětluje, jak Ohmův zákon odpovídá Ferovi Princip „nejmenšího času“.

„Nejmenší odpor“ lze interpretovat jako nejmenší tvorbu tepla. Mohl by existovat takový princip, alespoň to mohu ukázat pro příklad @Ted Bunn, takže odpověď bude „ano“. Největší obtíž při formulování extremálních principů je stanovení omezení. Zvolil jsem pevný proud, protože nevidím způsob, jak opravit napětí pro model v ruce, aniž bych opravil vše ostatní.

V každém případě si myslím, že přeformulování nejmenšího odporu, protože nejmenší rozptyl za určitých omezení je správné směr.

Máte dvě paralelně připojené žárovky. Pojďme opravit celkový proud $ I $ prostřednictvím žárovek, nikoli napětí $ U $. To je případ, kdy máte do systému tlačit určité množství elektřiny. V tomto nastavení budou proudy na žárovkách $ I_1 $ a $ I_2 $ minimalizovat odvod tepla:

$$ \ begin {cases} I_1 + I_2 = I, \\ I_1 ^ 2 R_1 + I_2 ^ 2 R_2 \ to \ min \ end {cases} $$

Použití Lagrangeových multiplikátorů:

$$ \ begin {cases} I_1 + I_2 = I, \\ d \ left [ I_1 ^ 2 R_1 + I_2 ^ 2 R_2 + \ lambda (I_1 + I_2 – I) \ right] = 0 \ end {cases} $$

což vede k

$$ I_1 R_1 – I_2 R_2 = 0 $$

Tím, že jsme předpokládali extrémnost aktuální distribuce, jsme se dostali k distribuci, která je v souladu s Ohmovým zákonem. Lze zkontrolovat, zda odpovídá minimum odvodu tepla.

Komentáře

• To je pěkná odpověď, ale nejméně produkce tepla není to, co lidé obvykle myslí Mají na mysli nesprávné tvrzení, že jej ostatní interpretovali jako.

Výrok je správný, pokud jej interpretujete tak, že v cestě je větší proud který má nižší odpor, když obě cesty mají stejné napětí napříč . ( To neznamená, že cesta s vyšším odporem nemá žádný proud, jen menší proud – jak ukazuje příklad Teda Bunna )

To pochopíte, když pomyslíte na analagní situaci dlouhé trubky, která se rozchází na dvě větve a znovu se sbíhá zpět. Předpokládejme, že potrubí je naplněno vodou a mezi dvěma krajními konci potrubí je rozdíl tlaků (řekněme pomocí čerpadla). Jedna z větví je jako zbytek potrubí, zatímco druhá větev je lemována, řekněme kola, která zvyšují odpor a zpomalují tok vody v této větvi.

Tlakový rozdíl mezi oběma větvemi je stejný (stejně jako napětí mezi dvěma paralelními elektrickými odpory je stejné), ale voda proudí ve větvi bez kol rychlejší rychlostí, stejně jako v cestě je větší proud (rychlost toku elektronů) s nižším odporem.

Mám podezření, že tvrzení mělo být o elektrických výbojích přes dielektrický breakdowm. Jako jsou blesky atd. Jako takový má částečnou platnost, to znamená, že vysoký strom bude zasažen spíše než krátký. Realita je však taková, že dielektrický rozpad je chaotický proces, a proto se zdá, že blesky jsou viditelné, spíše než přímou cestou. Jakmile se dostanete ionizací podél cesty, protéká kolem ní více proudu, což způsobí větší ionizaci atd.

U jednoduchých obvodů, které se nespoléhají na poruchu, je to jednoduchá záležitost odporu / impedance a proud se bude distribuovat jak je popsáno výše. Ale v případě poruchy, jakákoli cesta se připojí jako první, často zabere celý proud.

Komentáře

• Tento výraz “ cesta Cesta “ zobrazuje proces zahrnující určitý výběr (jen zdánlivě), například elektrické jiskry. Vaše interpretace je správná, Omega +1

Ve skutečnosti proud teče v každém připojeném vodiči na jeho cestu. Může existovat rozdíl v množství proudu protékajícího různými vodiči.

To platí pro všechny případy, kromě případů, kdy je jeden vodič připojený v jeho cestě bez odporu nebo k němu není připojeno nic (žárovka, odpor). V tomto případě bude proud proudit pouze touto cestou a ponechá všechny ostatní.

Pokud zapnete vodu u vašeho dřezu, vychází z trysky, ne z potrubí. (pokud nemáte únik) Nebo v případě rakety, pokud zapálíte palivo, vychází z otvoru. Všechny mají dráhu s nejmenším odporem, pokud máte dvě různé cesty tok energie projde oběma, dokud jedna z cest nebude mít příliš velký odpor, potom tok energie projde pouze jednou cestou. Totéž platí v zásadě pro elektrické obvody.

Výrok není pravdivý. Elektřina prochází všemi možnými cestami, ať už je odpor vysoký nebo nízký. Rozdíl je pouze v tom, že cu rrent je více, ve kterém je odpor menší. Toto je přímá implikace Ohmova zákona.

Elektřina se vydává cestou nejmenšího odporu. Je toto tvrzení správné?

ANO

Lidé často nechápou, která nejkratší cesta prostředek. Pokud mám hromosvod připojený k drátu, který má mírný ohyb, lidé stále věří, že proud bude následovat drát na Zemi, a jsou ohromeni, když napětí skočí na strom vzdálený 15 stop. Mluvíme zde o milionech voltů a stovkách tisíc ampér. Na těchto frekvencích bude mírný ohyb představovat enormní impedanci proudu a strom je mnohem atraktivnější navzdory vzdálenosti.

BTW: když je blesk zasažen, nedělá svou práci. Má bod a je známo, že kolem tohoto bodu se budou shromažďovat elektrony a protože blesk je záporný jako, bude se odrážet jako. To je princip fungování hromosvodu.

Komentáře

• Já … nesouhlasím s hromosvody …

Toto tvrzení je pravdivé a je přímým důsledkem 5. zákona termodynamiky, jehož Onsagerovy vztahy jsou Lars Onsager z Yale obdržel Nobelovu cenu v roce 1968.

V elektrickém obvodu prochází proud stejnosměrným proudem cestou nejmenšího zadržení; U střídavého proudu jde cestou nejmenší indukčnosti (impedance).Takže puls napětí způsobí, že rozdělení proudu bude určeno indukčností dráhy a poté skončí distribucí určenou odporem.

Na desce s plošnými spoji je to zásadní, protože základní rovina zajišťuje, že rozdíly mezi těmito dvěma distribučními cestami jsou minimální.

Komentáře

• -1 Výrok je ve skutečnosti nepravdivý a -1 indukčnost a impedance nejsou stejné.