Lelettricità prende la via della minor resistenza?

Non è vero. Per vederlo, puoi provare un esperimento con alcune batterie e lampadine. Collega due lampadine di diversa potenza (cioè con diverse resistenze) in parallelo con una singola batteria:

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

Entrambe le lampadine si accenderanno, anche se con intensità diverse. Cioè, la corrente scorre sia attraverso quella con più resistenza che attraverso quella con meno resistenza.

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• Può essere visto descrivendo il bulbo con minore resistenza quando raggiunge un punto di saturazione, dopodiché i percorsi conduttivi diventano ugualmente resistenti? Forse ” punto di saturazione ” è un nome improprio e ogni lampadina dovrebbe essere considerata come dotata di infiniti punti di saturazione infinitamente piccoli ma con ra differente tes di saturazione?

No. Laffermazione non è corretta. Current prenderà qualsiasi percorso disponibile. Il che significa che può persino prendere il percorso della fuoriuscita del filo nellaria circostante, che viene vista come scintille quando si verifica la rottura dielettrica dellaria. Quello che intendi dire forse è il motivo per cui la corrente si distribuisce nel rapporto inverso delle resistenze, data la stessa differenza di potenziale tra diversi elementi resistivi.

La legge di Ohm $ I = \ frac {V} {R} $ spiegherebbe quello che stai chiedendo. Dato un potenziale comune, la quantità di corrente che fluisce attraverso un elemento resistivo è inversamente proporzionale alla resistenza . Ciò significherebbe, e si spera risponda alla tua domanda, che un percorso di resistenza inferiore farà scorrere più corrente attraverso di esso e viceversa. (Normalmente la resistenza dellaria è così alta che la corrente prende quel percorso e la fuoriuscita del cavo è trascurabilmente zero in circostanze normali.)

Per una spiegazione più approfondita, le correnti (e le tensioni) vengono distribuite per ridurre al minimo la potenza totale dissipata come calore. Questa è una conseguenza dellazione di un sistema disspativo stazionario

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

Qui W è il lavoro virtuale svolto da elementi dissipativi (resistenza, capacità , induttanza ecc.) e L è il sistema dinamico privo di dissipazione

In alternativa, questo link spiega come la legge di Ohm corrisponda a Fer mat “s Principio del minor tempo.

” Minima resistenza “può essere interpretato come la minima generazione di calore. Potrebbe esserci un tale principio, almeno posso mostrarlo per lesempio di @Ted Bunn in modo che la risposta sia “sì”. La più grande difficoltà nella formulazione di principi estremi è specificare i vincoli. Ho scelto la corrente fissa, perché non vedo un modo per fissare la tensione per il modello in mano senza aggiustare tutto il resto.

In ogni caso penso che riformulare la minima resistenza come minima dissipazione sotto certi vincoli sia un diritto direzione.

Quello che hai sono due lampadine collegate in parallelo. Fissiamo la corrente complessiva $ I $ attraverso le lampadine anziché la tensione $ U $. Questo è il caso in cui devi spingere una certa quantità di elettricità attraverso il sistema. In questa impostazione le correnti sulle lampadine $ I_1 $ e $ I_2 $ dovrebbero ridurre al minimo la dissipazione del calore:

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

Uso dei moltiplicatori Lagrange:

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

che porta a

$$ I_1 R_1 – I_2 R_2 = 0 $$

Assumendo così lestremalità della distribuzione corrente siamo arrivati alla distribuzione che è in armonia con la legge di Ohm. Si può verificare che corrisponda alla minimo di dissipazione del calore.

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• Questa è una bella risposta, ma la generazione di calore minimo non è ciò che le persone di solito intendono per la dichiarazione. Significa laffermazione sbagliata che altri hanno interpretato come.

Laffermazione è corretta se la interpreti nel senso che cè una corrente più grande nel percorso che ha una resistenza inferiore, quando entrambi i percorsi hanno la stessa tensione ai capi . ( Questo non “significa che il percorso con maggiore resistenza non ha corrente, ma solo meno corrente, come mostra lesempio di Ted Bunn )

Puoi capirlo pensando alla situazione analoga di un lungo tubo che diverge in due rami e converge nuovamente. Supponiamo che il tubo sia riempito dacqua e che ci sia “una differenza di pressione (ad esempio usando una pompa) tra le due estremità estreme del tubo. Uno dei rami è proprio come il resto del tubo mentre laltro è rivestito, diciamo , ruote che aumentano la resistenza e rallentano il flusso dellacqua in quel ramo.

La differenza di pressione su entrambi i rami è la stessa (proprio come la tensione tra due resistenze elettriche parallele è la stessa) ma lacqua scorre a una velocità maggiore nel ramo senza le ruote, proprio come “cè una corrente maggiore (velocità di flusso di elettroni) nel percorso con una resistenza inferiore.

Sospetto che laffermazione si riferisse a scariche elettriche tramite interruzione dielettrica. Come i fulmini, ecc. In quanto tale ha validità parziale, in quanto è più probabile che un albero alto venga colpito rispetto a uno corto. Ma la realtà è che la rottura dielettrica è un processo caotico, motivo per cui lalleggerimento appare biforcuto, piuttosto che prendere un percorso rettilineo. Una volta ottenuta la ionizzazione lungo un percorso, più corrente scorre lungo di esso causando più ionizzazione e così via.

Per circuiti semplici che non si basano su guasti, è una semplice questione di resistenza / impedenza e la corrente si distribuirà stesso tra più percorsi come descritto sopra. Ma per una situazione di guasto, qualunque percorso venga connesso per primo spesso richiede lintera corrente.

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• Questa espressione ” prende il percorso ” rappresenta un processo che coinvolge una selezione (solo apparentemente), ad esempio scintille elettriche. La tua interpretazione è quella corretta, Omega +1

In realtà, la corrente scorre in ogni filo collegato al suo percorso. Può esserci una differenza nella quantità di corrente che scorre attraverso fili diversi.

Questo è vero per tutti i casi tranne quando un filo collegato nel suo percorso senza resistenza o niente (lampadina, resistore) è collegato ad esso. In questo caso la corrente scorrerà solo attraverso questo percorso lasciando tutti gli altri

Se apri lacqua al tuo lavandino, esce lugello, non il tubo. (a meno che tu non abbia una perdita) oppure nel caso di un razzo se accendi il carburante esce dallapertura. Questi hanno tutti il percorso di minor resistenza, se hai due percorsi diversi il flusso di energia passerà attraverso entrambi finché uno dei percorsi non avrà troppa resistenza, quindi il flusso di energia attraverserà un solo percorso. Lo stesso vale fondamentalmente per i circuiti elettrici.

Laffermazione non è vera. Lelettricità attraversa tutti i percorsi possibili sia che la resistenza sia alta o bassa. La differenza è che il cu rrent is more in cui la resistenza è minore. Questa è unimplicazione diretta della legge di Ohm.

Lelettricità prende il percorso di minor resistenza. Questa affermazione è corretta?

SÌ

Le persone spesso non capiscono quale sia il percorso più breve si intende. Se ho un parafulmine collegato a un filo che ha una leggera curvatura, le persone credono ancora che la corrente seguirà il filo fino alla Terra e si stupiscono quando la tensione salta su un albero a 15 piedi di distanza. Stiamo parlando di milioni di volt e centinaia di migliaia di ampere. A queste frequenze la leggera curva presenterà unenorme impedenza alla corrente e lalbero è molto più attraente nonostante la distanza.

A proposito: quando un parafulmine viene colpito non sta facendo il suo lavoro. Ha un punto ed è noto che gli elettroni si raccoglieranno attorno a questo punto e poiché il fulmine è negativo come respingerà simile. Questo è il principio del funzionamento di un parafulmine.

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• Io … non sono daccordo sui parafulmini …

Questa affermazione è vera e una conseguenza diretta della 5a legge della termodinamica, le relazioni di Onsager per cui Lars Onsager di Yale ha ricevuto il Premio Nobel nel 1968.

In un circuito elettrico, per la corrente continua, la corrente prende il percorso di minor ripetizione; Per AC prende il percorso di minima induttanza (impedenza).Quindi un impulso di tensione farà sì che la distribuzione della corrente sia determinata dallinduttanza del percorso e quindi finisca con la distribuzione determinata dalla resistenza.

Su un circuito stampato, questo è fondamentale in quanto il piano di massa assicura che le differenze tra questi due percorsi di distribuzione siano minime.

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• -1 Laffermazione è effettivamente falsa e -1 induttanza e impedenza non è la stessa.