Elektricitet tager den mindste modstands vej?

Det er ikke sandt. For at se dette kan du prøve et eksperiment med nogle batterier og pærer. Tilslut to pærer med forskellige wattforbrug (dvs. med forskellige modstande) parallelt med et enkelt batteri:

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

Begge pærer vil lyse, dog med forskellige lysstyrker. Det vil sige, at strømmen strømmer gennem den med mere modstand såvel som gennem den med mindre modstand.

Kommentarer

• Kan dette ses ved at beskrive pæren med mindre modstand som når et mætningspunkt, hvorefter de ledende stier bliver lige så resistente? Måske ” mætningspunkt ” er en misvisende betegnelse, og hver pære skal ses som uendeligt mange, uendeligt små mætningspunkter, men med forskellige ra mætninger?

Nej Erklæringen er ikke korrekt. Nuværende vil tage enhver sti, der er tilgængelig for den. Hvilket betyder, at det endda kan tage stien til at lække ud af ledningen ind i den omgivende luft, hvilket ses som gnister, når dielektrisk nedbrydning af luft sker. Det, du måske tænker at mene, er, hvorfor strøm fordeler sig i det inverse forhold mellem modstande, givet den samme potentialforskel på tværs af forskellige resistive elementer.

Ohms lov $ I = \ frac {V} {R} $ ville forklare, hvad du beder om. I betragtning af et fælles potentiale er strømmen, der strømmer gennem et modstandselement, omvendt proportional med modstanden Dette vil betyde og forhåbentlig besvare dit spørgsmål, at en vej med lavere modstand vil have mere strøm, der strømmer gennem den og omvendt. (Normalt er luftens modstand så høj, at strøm, der tager den sti og lækage ud af kablet er ubetydeligt nul under normale omstændigheder.)

For en mere grundig forklaring fordeles strømme (og spændinger) for at minimere den samlede effekt, der spredes som varme. af et stationært disspativt system

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

Her er W det virtuelle arbejde udført af dissipative elementer (modstand, kapacitans , induktans osv.) og L er det dissipationsfrie dynamiske system

For et alternativ forklarer dette link , hvordan Ohms lov svarer til Fer mat “s Princippet om mindst tid.

” Mindst modstand “kan fortolkes som mindst varmeproduktion. Der kan være et sådant princip, i det mindste kan jeg vise det til @Ted Bunn-eksemplet, så svaret ville være “ja”. Den største vanskelighed ved at formulere ekstreme principper er at specificere begrænsningerne. Jeg valgte fast strøm, fordi jeg ikke kan se en måde at rette spænding på modellen i hånden uden at rette alt andet.

Under alle omstændigheder synes jeg, at det at reformulere mindst modstand som mindst spredning under visse begrænsninger er en ret retning.

Hvad du har er to pærer forbundet parallelt. Lad os rette den samlede strøm $ I $ gennem pærerne snarere end spænding $ U $. Det er, det er et tilfælde, hvor du skal skubbe en vis mængde elektricitet gennem systemet. I denne indstilling ville strømme på pærerne $ I_1 $ og $ I_2 $ være at minimere varmeafledning:

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

Brug af Lagrange-multiplikatorer:

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

hvilket fører til

$$ I_1 R_1 – I_2 R_2 = 0 $$

Således efter at have antaget ekstremiteten af den nuværende distribution, ankom vi til distributionen, der er i harmoni med Ohms lov. Man kan kontrollere, at den svarer til minimum af varmeafledning.

Kommentarer

• Dette er et godt svar, men mindst varmeproduktion er ikke, hvad folk normalt mener med udsagnet. De betyder det forkerte udsagn, som andre har fortolket det som.

Udsagnet er korrekt, hvis du fortolker det som at der er en større strøm i stien der har en lavere modstand, når begge stier har den samme spænding over dem . ( Dette betyder ikke, at stien med højere modstand ikke har nogen strøm, bare mindre strøm – som Ted Bunns eksempel viser )

Du kan forstå dette ved at tænke på den analoge situation med et langt rør, der divergerer i to grene og konvergerer tilbage igen. Antag at røret er fyldt med vand og der er en trykforskel (f.eks. Ved hjælp af en pumpe) mellem de to yderste ender af røret. Den ene af grenene er ligesom resten af røret, mens den anden gren er foret med, siger , hjul, der øger modstanden og får vandet til at strømme langsommere i den gren.

Trykforskellen over begge grene er den samme (ligesom spændingen mellem to parallelle elektriske modstande er den samme) men vandet flyder med en hurtigere hastighed i grenen uden hjulene, ligesom der er en større strøm (strømningshastighed for elektroner) i stien med lavere modstand.

Jeg formoder, at udsagnet skulle dreje sig om elektriske afladninger via dielektrisk nedbrydning. Såsom lynbolte osv. Som sådan har den delvis gyldighed, idet det siger, at et højt træ er mere sandsynligt at blive ramt end et kort træ. Men virkeligheden er, at dielektrisk nedbrydning er en kaotisk proces, hvorfor lyset ser ud til at være forked snarere end at tage en lige vej. Når du først har fået ionisering langs en sti, strømmer mere strøm langs den og forårsager mere ionisering osv. sig selv blandt flere stier som beskrevet ovenfor. Men for sammenbrudssituation tager uanset sti først forbindelse ofte hele strømmen.

Kommentarer

• Dette udtryk ” tager stien ” skildrer en proces, der involverer en vis markering (kun tilsyneladende) f.eks. elektriske gnister. Din fortolkning er den rigtige, Omega +1

Faktisk strømmer strømmen i hver ledning, der er tilsluttet til dens vej. Der kan være forskel i mængden af strøm, der strømmer gennem forskellige ledninger.

Det gælder i alle tilfælde undtagen når en ledning, der er tilsluttet i sin sti uden modstand eller intet (pære, modstand), er forbundet til den. I dette tilfælde strømmer kun strøm gennem denne sti og efterlader alle andre

Hvis du tænder for vandet ved din vask, er det kommer ud af dysen, ikke røret. (medmindre du har en lækage) Eller i tilfælde af en raket, hvis du antænder brændstoffet, kommer den ud af åbningen. Disse har alle vejen for mindst modstand, hvis du har to forskellige veje strømmen af energi vil gå gennem dem begge, indtil en af stierne har for meget modstand, så vil strømmen af energi kun gå gennem en sti. Det samme gælder grundlæggende for elektriske kredsløb.

Erklæringen er ikke sand. Elektricitet passerer gennem alle mulige stier, uanset om modstanden er høj eller lav. Bare forskellen er, at cu rrent er mere, hvor modstand er mindre. Dette er en direkte implikation af Ohms lov.

Elektricitet tager den mindste modstands vej. Er denne påstand korrekt?

JA

Folk forstår ofte ikke, hvad den korteste vej er midler. Hvis jeg har en lynstang tilsluttet en ledning, der har en lille bøjning i den, tror folk stadig på, at strømmen følger ledningen til Jorden og er forbløffet, når spændingen springer til et træ 15 meter væk. Vi taler her om millioner af volt og hundreder af tusinder af ampere. Ved disse frekvenser vil den svage bøjning udgøre en enorm impedans for strømmen, og træet er langt mere attraktivt på trods af afstanden.

BTW: når en lynstang bliver ramt, gør den ikke sit job. Det har et punkt, og det er kendt, at elektroner vil samles omkring dette punkt, og da lynet er negativt, vil det ligesom afvise. Det er princippet om, hvordan en lynstang fungerer.

Kommentarer

• Jeg … er ikke enig i lynstængerne …

Denne erklæring er sand og en direkte konsekvens af den 5. lov om termodynamik, Onsager-forholdet for Lars Onsager fra Yale modtog Nobelprisen i 1968.

I et elektrisk kredsløb for DC går strømmen i retning af mindst rejitance; For vekselstrøm tager det stien til mindst induktans (impedans).Så en spændingsimpuls vil medføre, at strømfordelingen bestemmes af vejinduktans og derefter afslutter med fordelingen bestemt af modstand.

På et printkort er dette kritisk, da jordplanet sikrer, at forskellene mellem disse to fordelingsstier er minimale.

Kommentarer

• -1 Erklæringen er faktisk falsk, og -1 induktans og impedans er ikke den samme.