Sähkö vie vähiten vastusta!

Onko tämä lause oikea?

Jos on, niin miksi näin on? Jos käytettävissä on kaksi polkua ja esimerkiksi yhdellä on vastus, miksi virta kulkisi vain toisen polun läpi eikä molempia?

Kommentit

  • Kuten vastaukset osoittavat, virta kulkee kaikkien polkujen läpi, ja enemmän virtaa virtaa matalamman vastuksen polkujen läpi. Mutta usein kun ihmiset sanovat ” sähkön kulkevan vähiten vastarintaa, ” he ’ keskustelemme uudelleen tilanteesta, jossa polut eroavat toisistaan dramaattisesti vastustuskyvyn suhteen, kuten märkä käsi vs. ilmarako. Kun yhdellä polulla on paljon, paljon suurempi vastus, käytännössä kaikki virta kulkee toisen polun läpi.

Vastaa

Se ei ole totta. Tämän voi kokeilla kokeilemalla joitain paristoja ja hehkulamppuja. Kiinnitä kaksi eritehoista (toisin sanoen eri vastuksilla varustettua) lamppua rinnan yhden akun kanssa:

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

Molemmat polttimot syttyvät, vaikka niiden kirkkaus on erilainen. Toisin sanoen virta kulkee enemmän vastuksen omaavan ja vähemmän vastuksen omaavan läpi.

Kommentit

  • Voidaanko tätä tarkastella kuvaamalla vähemmän vastuksen omaavaa lamppua kyllästymispisteen saavuttamiseksi, jonka jälkeen johtavat reitit tulevat yhtä vastustuskykyisiksi? Ehkä ” kyllästyspiste ” on väärä nimi ja jokaisessa sipulissa on katsottava olevan äärettömän paljon, äärettömän pieniä, kyllästyspisteitä, mutta eri ra kylläisyystasot?

Vastaa

Ei. Lausunto ei ole oikea. Virta kulkee minkä tahansa sen käytettävissä olevan polun. Mikä tarkoittaa, että se voi jopa viedä langasta vuotavan polun ympäröivään ilmaan, mikä nähdään kipinöinä, kun ilman dielektrinen hajoaminen tapahtuu. Aiotaan ehkä tarkoittaa, miksi virta jakautuu itsestään vastusten käänteisessä suhteessa, kun otetaan huomioon sama potentiaaliero eri resistiivisten elementtien välillä.

Ohmin laki $ I = \ frac {V} {R} $ selittäisi mitä kysyt. Kun otetaan huomioon yhteinen potentiaali, resistiivisen elementin läpi virtaavan virran määrä on kääntäen verrannollinen vastukseen . Tämä tarkoittaisi toivottavasti vastausta kysymykseesi, että matalamman vastuksen polulla on enemmän virtaa sen läpi ja päinvastoin. (Normaalisti ilman vastus on niin suuri, että virta tuo polku ja kaapelista vuotaminen on tavallisesti normaalisti vähäpätöinen.)

Perusteellisempaa selitystä varten virrat (ja jännitteet) jaetaan, jotta minimoidaan lämpönä hajoava kokonaisteho. Tämä on seurausta toimenpiteen suorittamisesta paikallaan olevan disspatiivisen järjestelmän tila

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

Tässä W on dissipatiivisten elementtien (vastus, kapasitanssi) virtuaalinen työ , induktanssi jne.) ja L on hajaantumisvapaa dynaaminen järjestelmä.

Vaihtoehtoisesti tämä -linkki selittää, kuinka Ohmin laki vastaa Feriä mat ”s Vähimmän ajan periaate.

Vastaus

” Pienin vastus ”voidaan tulkita vähimmäksi lämmöntuotannoksi. Tällaista periaatetta saattaa olla, ainakin voin näyttää sen @Ted Bunnin esimerkissä, jotta vastaus olisi ”kyllä”. Suurin vaikeus äärimmäisten periaatteiden muotoilussa on rajoitusten määritteleminen. Valitsin kiinteän virran, koska en näe tapaa korjata käsin olevan mallin jännitettä korjaamatta kaikkea muuta.

Joka tapauksessa mielestäni pienimmän vastuksen muotoilu uudelleen pienimpänä hajaantumisena tietyissä rajoissa on oikea suuntaan.


Sinulla on kaksi rinnakkain kytkettyä polttimoa. Korjataan kokonaisvirta $ I $ sipulien kautta jännitteen $ U $ sijaan. Eli siinä tapauksessa, että aiot työntää tietyn määrän sähköä järjestelmän läpi. Tässä asetuksessa polttimoiden virrat $ I_1 $ ja $ I_2 $ merkitsevät lämmöntuotannon minimointia:

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

Lagrange-kertojien käyttäminen:

$$ \ begin {case} I_1 + I_2 = I, \\ d \ left [ I_1 ^ 2 R_1 + I_2 ^ 2 R_2 + \ lambda (I_1 + I_2 – I) \ oikea] = 0 \ loppu {tapaukset} $$

mikä johtaa

$$ I_1 R_1 – I_2 R_2 = 0 $$

Näin olettaessamme nykyisen jakelun äärimmäisyyden, pääsimme jakeluun, joka on sopusoinnussa Ohmin lain kanssa. Voidaan tarkistaa, että se vastaa minimaalinen lämmöntuotto.

Kommentit

  • Tämä on hieno vastaus, mutta vähiten lämmöntuotantoa ei tarkoiteta ihmisillä Ne tarkoittavat väärää väitettä, jonka muut ovat tulkinneet.

vastaus

Lause on oikea, jos tulkitset sen tarkoittavan, että polussa on suurempi virta jolla on pienempi vastus, kun molemmilla poluilla on sama jännite niiden yli . ( Tämä ei tarkoita, että polulla, jolla on suurempi vastus, ei ole virtaa, vain vähemmän virtaa – kuten Ted Bunnin esimerkki osoittaa )

Voit ymmärtää tämän ajattelemalla analogisen tilanteen pitkällä putkella, joka jakautuu kahteen haaraan ja yhtyy uudelleen takaisin. Oletetaan, että putki on täytetty vedellä ja putken kahden äärimmäisen pään välillä on paine-ero (sanotaan pumpun avulla). Yksi haaroista on aivan kuten muu putki, kun taas toinen haara on vuorattu esimerkiksi , pyörät, jotka lisäävät vastusta ja tekevät veden virtauksesta hitaampaa kyseisessä haarassa.

Paine-ero molempien haarojen välillä on sama (aivan kuten kahden rinnakkaisen sähköisen vastuksen välinen jännite on sama), mutta vesi virtaa nopeammin haarassa ilman pyöriä, aivan kuten pienempi vastus polulla on suurempi virta (elektronien virtausnopeus).

Vastaa

Epäilen, että lausunnon oli tarkoitus koskea sähköpurkauksia dielektrisen katkaisijan kautta. Kuten keventävät pultit jne. Sellaisena sillä on osittainen pätevyys, toisin sanoen korkea puu osuu todennäköisemmin kuin lyhyt puu. Mutta todellisuus on, että dielektrinen hajoaminen on kaoottinen prosessi, minkä vuoksi valaistus näyttää haarautuneelta eikä suoraa tietä. Kun saat ionisaation tietä pitkin, sitä enemmän virtaa pitkin sitä aiheuttaen enemmän ionisaatiota ja niin edelleen.

Yksinkertaisissa piireissä, jotka eivät ole riippuvaisia hajoamisesta, se on yksinkertainen vastus / impedanssi ja virta jakautuu itsensä useiden polkujen joukossa, kuten edellä on kuvattu. Mutta erittelytilanteessa mikä tahansa polku yhdistetään ensin, vie usein koko virran.

Kommentit

  • Tämä lauseke ” kulkee polun ” kuvaa prosessia, johon liittyy jonkinlainen valinta (se vain näennäisesti), esim. sähköiset kipinät. Tulkintasi on oikea, Omega +1

Vastaus

Oikeastaan virta kulkee jokaisessa liitetyssä johdossa sen polulle. Eri johtojen läpi kulkevan virran määrä voi olla erilainen.

Tämä pätee kaikkiin tapauksiin paitsi silloin, kun siihen on kytketty yksi johdin, joka on kytketty tielle ilman vastusta tai mitään (polttimo, vastus). Tässä tapauksessa virta kulkee vain tämän polun läpi jättäen kaikki muut

Vastaa

Jos kytket veden päälle pesuallasasi, tulee ulos suuttimesta, ei putkesta. (ellei sinulla ole vuotoa) Tai raketin tapauksessa, jos sytytät polttoaineen, joka tulee ulos aukosta. Näillä kaikilla on vähiten vastus, jos sinulla on kaksi erilaista polkua energian virtaus kulkee molempien läpi, kunnes yhdellä poluista on liikaa vastusta, sitten energian virtaus kulkee vain yhden polun. Sama pätee periaatteessa sähköpiireihin.

Vastaa

Lausunto ei ole totta. Sähkö kulkee kaikkien mahdollisten polkujen läpi riippumatta siitä, onko vastus suuri tai pieni. Ero on vain siinä, että cu rrent on enemmän, jossa vastus on pienempi. Tämä on suoraa vaikutusta Ohmin lakiin.

Vastaa

Sähkö kulkee pienimmän vastuksen polulla. Onko tämä väite oikea?

KYLLÄ

Ihmiset eivät usein ymmärrä mitä lyhin tie tarkoittaa. Jos minulla on salama kytkettynä lankaan, jossa on pieni mutka, ihmiset uskovat silti, että virta seuraa johtoa maahan ja hämmästyy, kun jännite hyppää puuhun 15 metrin päässä. Puhumme täällä miljoonista volteista ja sadoista tuhansista ampeereista. Näillä taajuuksilla pieni taivutus aiheuttaa valtavan impedanssin virralle ja puu on paljon houkuttelevampi etäisyydestä huolimatta.

BTW: kun salamanvarsi iskeytyy, se ei tee työtä. Siinä on kohta ja tiedetään, että elektronit kerääntyvät tämän pisteen ympärille ja koska salama on negatiivinen, se hylkää samanlaisen. Tämä on salaman toiminnan toimintaperiaate.

Kommentit

  • En … ole samaa mieltä salamanvarrista …

vastaus

Tämä toteamus on totta ja suora seuraus termodynamiikan 5. laista, jonka Onsager-suhteet Lars Onsager Yalesta sai Nobel-palkinnon vuonna 1968.

DC: n sähköpiirissä virta kulkee vähiten matkustavan tien; AC: lle se vie pienimmän induktanssin (impedanssin) polun.Joten jännitteen pulssi aiheuttaa virran jakautumisen määrittämiseksi polun induktanssilla ja lopettaa sitten vastuksen määrittelemän jakauman.

Piirilevyllä tämä on kriittistä, koska maataso varmistaa, että näiden kahden jakelupolun erot ovat vähäiset.

Kommentit

  • -1 Lausunto on itse asiassa väärä ja -1 induktanssi ja impedanssi eivät ole samat.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *