Lélectricité emprunte le chemin de la moindre résistance!
Cette affirmation est-elle correcte?
Si oui, pourquoi est-ce le cas? Sil y a deux chemins disponibles, et que lun, par exemple, a une résistance, pourquoi le courant passerait-il par lautre chemin uniquement, et pas les deux?
Commentaires
- Comme lindiquent les réponses, le courant circulera dans tous les chemins, avec plus de courant circulant dans les chemins à plus faible résistance. Mais souvent, lorsque les gens disent que » lélectricité emprunte le chemin de la moindre résistance, » ils ‘ re discuter dune circonstance où les chemins diffèrent considérablement en résistance, comme une main mouillée par rapport à un entrefer. Lorsquun chemin a une résistance beaucoup, beaucoup plus élevée, pratiquement tout le courant passera par lautre chemin.
Réponse
Ce nest pas vrai. Pour voir cela, vous pouvez essayer une expérience avec des piles et des ampoules. Branchez deux ampoules de différentes puissances (cest-à-dire avec des résistances différentes) en parallèle avec une seule batterie:
------------------------------------------ | | | Battery Bulb 1 Bulb 2 | | | ------------------------------------------
Les deux ampoules sallumeront, bien quavec des luminosités différentes. Autrement dit, le courant circule à travers celle avec le plus de résistance ainsi que dans celle avec moins de résistance.
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- Cela peut-il être vu en décrivant lampoule avec moins de résistance comme atteignant un point de saturation, après quoi les chemins conducteurs deviennent également résistants? Peut-être » point de saturation » est un abus de langage et chaque ampoule doit être considérée comme ayant une infinité de points de saturation, infiniment petits, mais avec des ra différents tes de saturation?
Réponse
Non. La déclaration nest pas correcte. Le courant empruntera nimporte quel chemin qui lui est disponible. Ce qui signifie quil peut même prendre le chemin de la fuite du fil dans lair environnant, ce qui est considéré comme des étincelles lors de la rupture diélectrique de lair. Ce que vous voulez dire, cest peut-être pourquoi le courant se distribue dans le rapport inverse des résistances, étant donné la même différence de potentiel entre différents éléments résistifs.
La loi de Ohm $ I = \ frac {V} {R} $ expliquerait ce que vous demandez. Étant donné un potentiel commun, la quantité de courant traversant un élément résistif est inversement proportionnelle à la résistance Cela signifierait, et je lespère, répondra à votre question, quun chemin de plus faible résistance sera traversé par plus de courant et vice versa. (Normalement, la résistance de lair est si élevée que le courant empruntant ce chemin et les fuites du câble sont négligeables dans des circonstances normales.)
Pour une explication plus approfondie, les courants (et les tensions) sont distribués pour minimiser la puissance totale dissipée sous forme de chaleur. Ceci est une conséquence de laction dun système disspatif stationnaire
$ \ int_ {t_1} ^ {t_2} (L + W) dt $
Ici W est le travail virtuel effectué par des éléments dissipatifs (résistance, capacité , inductance etc) et L est le système dynamique sans dissipation
Pour une alternative, ce lien explique comment la loi dOhm « correspond à Fer mat « s Principe du moindre temps.
Réponse
» La moindre résistance « peut être interprétée comme la moindre génération de chaleur. Il pourrait y avoir un tel principe, au moins je peux le montrer pour lexemple @Ted Bunn afin que la réponse soit « oui ». La plus grande difficulté dans la formulation des principes extrémaux est de spécifier les contraintes. Jai choisi le courant fixe, car je ne vois pas de moyen de fixer la tension du modèle en main sans tout réparer.
En tout cas, je pense que reformuler la moindre résistance avec la moindre dissipation sous certaines contraintes est un droit direction.
Ce que vous avez, ce sont deux ampoules connectées en parallèle. Fixons le courant global $ I $ à travers les ampoules plutôt que la tension $ U $. Cest le cas lorsque vous devez pousser une certaine quantité délectricité à travers le système. Dans ce réglage, les courants sur les ampoules $ I_1 $ et $ I_2 $ seraient de minimiser la dissipation thermique:
$$ \ begin {cases} I_1 + I_2 = I, \\ I_1 ^ 2 R_1 + I_2 ^ 2 R_2 \ to \ min \ end {cases} $$
Utilisation des multiplicateurs de Lagrange:
$$ \ begin {cases} I_1 + I_2 = I, \\ d \ left [ I_1 ^ 2 R_1 + I_2 ^ 2 R_2 + \ lambda (I_1 + I_2 – I) \ right] = 0 \ end {cases} $$
qui mène à
$$ I_1 R_1 – I_2 R_2 = 0 $$
Ainsi, ayant supposé lextrémalité de la distribution actuelle nous sommes arrivés à la distribution qui est en harmonie avec la loi dOhm. On peut vérifier quelle correspond à la minimum de dissipation thermique.
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- Cest une bonne réponse, mais la moindre génération de chaleur nest pas ce que les gens entendent habituellement par Ils signifient la fausse déclaration que d’autres l’ont interprétée.
Réponse
Lénoncé est correct si vous linterprétez comme signifiant quil y a un courant plus important dans le chemin qui a une résistance inférieure, lorsque les deux chemins ont la même tension entre eux . ( Cela ne signifie pas que le chemin avec une résistance plus élevée na pas de courant, juste moins de courant – comme le montre lexemple de Ted Bunn « )
Vous pouvez comprendre cela en pensant à la situation analogue dun long tuyau qui diverge en deux branches et re-converge à nouveau. Supposons que le tuyau soit rempli deau et quil y ait une différence de pression (par exemple à laide dune pompe) entre les deux extrémités extrêmes du tuyau. Lune des branches est comme le reste du tuyau tandis que lautre branche est bordée, disons , des roues qui ajoutent à la résistance et ralentissent lécoulement de leau dans cette branche.
La différence de pression entre les deux branches est la même (tout comme la tension entre deux résistances électriques parallèles est la même) mais leau circule à une vitesse plus rapide dans la branche sans les roues, tout comme il y a « un courant plus important (débit délectrons) dans le chemin avec une résistance plus faible.
Réponse
Je soupçonne que la déclaration était censée concerner les décharges électriques via un diélectrique breakdowm. Comme les éclairs, etc. En tant que tel, il a une validité partielle, en ce sens quun grand arbre est plus susceptible dêtre touché quun petit arbre. Mais la réalité est que la rupture diélectrique est un processus chaotique, cest pourquoi la foudre semble fourchue, plutôt que de suivre une voie droite. Une fois que vous obtenez une ionisation le long dun chemin, plus de courant circule le long de celui-ci, provoquant plus dionisation, et ainsi de suite.
Pour les circuits simples ne reposant pas sur une panne, cest une simple question de résistance / impédance, et le courant se distribuera lui-même parmi plusieurs chemins comme décrit ci-dessus. Mais en cas de panne, quel que soit le chemin connecté en premier, prend souvent lintégralité du courant.
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- Cette expression » prend le chemin » dépeint un processus impliquant une sélection (apparemment seulement), par exemple des étincelles électriques. Votre interprétation est la bonne, Omega +1
Réponse
En fait, le courant circule dans chaque fil connecté sur son chemin. Il peut y avoir une différence dans la quantité de courant circulant à travers différents fils.
Cest vrai dans tous les cas sauf lorsquun fil connecté sur son chemin sans résistance ou rien (ampoule, résistance) ne lui est connecté. Dans ce cas, le courant ne circulera que par ce chemin laissant tous les autres
Réponse
Si vous ouvrez leau à votre évier, il sort par la buse, pas le tuyau. (sauf si vous avez une fuite) Ou dans le cas dune fusée si vous allumez le carburant, il sort par louverture. Ceux-ci ont tous le chemin de moindre résistance, si vous avez deux chemins différents le flux dénergie les traversera tous les deux jusquà ce que lun des chemins ait trop de résistance, alors le flux dénergie ne passera que par un seul chemin. Il en va de même pour les circuits électriques.
Réponse
Lénoncé nest pas vrai. Lélectricité passe par tous les chemins possibles, que la résistance soit élevée ou faible. La seule différence est que le cu rrent est plus dans lequel la résistance est moindre. Ceci est une implication directe de la loi dOhm.
Réponse
Lélectricité emprunte le chemin de la moindre résistance. Cette affirmation est-elle correcte?
OUI
Les gens ne comprennent souvent pas le chemin le plus court moyens. Si jai un paratonnerre connecté à un fil légèrement courbé, les gens croient toujours que le courant suivra le fil vers la Terre et sont étonnés lorsque la tension saute à un arbre à 15 pieds de distance. Nous parlons ici de millions de volts et de centaines de milliers dampères. À ces fréquences, le léger virage présentera une énorme impédance au courant et larbre est beaucoup plus attrayant malgré la distance.
BTW: quand un paratonnerre est frappé, il ne fait pas son travail. Il a un point et il est connu que les électrons se rassembleront autour de ce point et puisque la foudre est négative, le même se repoussera. Cest le principe du fonctionnement dun paratonnerre.
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- Je … ne suis pas daccord sur les paratonnerres …
Réponse
Cette affirmation est vraie et une conséquence directe de la 5ème loi de la thermodynamique, les relations dOnsager pour lesquelles Lars Onsager de Yale a reçu le prix Nobel en 1968.
Dans un circuit électrique, pour DC, le courant prend le chemin de la moindre réévaluation; Pour le courant alternatif, il emprunte le chemin de la moindre inductance (impédance).Ainsi, une impulsion de tension provoquera la détermination de la distribution du courant par linductance du chemin, puis se terminera par la distribution déterminée par la résistance.
Sur une carte de circuit imprimé, ceci est essentiel car le plan de masse garantit que les différences entre ces deux chemins de distribution sont minimes.
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- -1 La déclaration est en fait fausse et -1 inductance et impédance ne sont pas les mêmes.