Elektrisitet tar veien for minst motstand?

Det stemmer ikke. For å se dette kan du prøve et eksperiment med noen batterier og lyspærer. Koble til to pærer med forskjellige wattforbruk (det vil si med forskjellige motstander) parallelt med et enkelt batteri:

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

Begge pærene vil lyse opp, men med forskjellige lysstyrker. Det vil si at strømmen strømmer gjennom den med mer motstand, så vel som gjennom den med mindre motstand.

Kommentarer

• Kan dette sees ved å beskrive pæren med mindre motstand som et metningspunkt, hvoretter de ledende banene blir like motstandsdyktige? Kanskje » metningspunkt » er en feilnavn, og hver pære skal sees på som å ha uendelig mange, uendelig små metningspunkter, men med forskjellige ra mettinger?

Nei. Uttalelsen er ikke riktig. Current vil ta en hvilken som helst vei som er tilgjengelig for den. Noe som betyr at det til og med kan ta veien for å lekke ut av ledningen til luften rundt, noe som blir sett på som gnister når dielektrisk sammenbrudd av luft skjer. Det du tenker å mene er kanskje hvorfor strøm fordeler seg i det omvendte forholdet mellom motstander, gitt den samme potensielle forskjellen på tvers av forskjellige resistive elementer.

Ohms lov $ I = \ frac {V} {R} $ ville forklare hva du spør. Gitt et felles potensial, er strømmen som strømmer gjennom et motstandselement omvendt proporsjonal med motstanden Dette vil bety, og forhåpentligvis svare på spørsmålet ditt, at en vei med lavere motstand vil ha mer strøm som strømmer gjennom den og omvendt. (Normalt er luftmotstanden så høy at strøm som tar den banen og lekker ut av kabelen er ubetydelig null under normale omstendigheter.)

For en grundigere forklaring fordeles strømmer (og spenninger) for å minimere den totale kraften som blir spredt som varme. av et stasjonært disspativt system

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

Her er W det virtuelle arbeidet som utføres av dissipative elementer (motstand, kapasitans , induktans osv.) og L er det dissipasjonsfrie dynamiske systemet

For et alternativ, forklarer denne lenken hvordan Ohms lov tilsvarer Fer matts prinsipp for minst tid.

«Minst motstand» kan tolkes som minst varmegenerering. Det kan være et slikt prinsipp, i det minste kan jeg vise det for @Ted Bunn-eksempel, slik at svaret ville være «ja». Den største vanskeligheten med å formulere ekstreme prinsipper er å spesifisere begrensningene. Jeg valgte fast strøm, fordi jeg ikke ser en måte å fikse spenning for modellen i hånden uten å fikse alt annet.

Uansett tror jeg det å reformulere minst motstand som minst spredning under visse begrensninger er en rett retning.

Det du har er to pærer koblet parallelt. La oss fikse den totale strømmen $ I $ gjennom pærene i stedet for å spenne $ U $. Det er det er et tilfelle når du skal skyve en viss mengde strøm gjennom systemet. I denne innstillingen ville strømmer på pærene $ I_1 $ og $ I_2 $ være å minimere varmespredning:

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

Bruk av Lagrange-multiplikatorer:

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

som fører til

$$ I_1 R_1 – I_2 R_2 = 0 $$

Dermed har vi antatt ekstremiteten til den nåværende fordelingen, og vi kom til fordelingen som er i harmoni med Ohms lov. Man kan sjekke at den tilsvarer minimum av varmespredning.

Kommentarer

• Dette er et hyggelig svar, men minst varmeutvikling er ikke det folk vanligvis mener med uttalelsen. De mener feil utsagn om at andre har tolket det som.

Utsagnet er riktig hvis du tolker det slik at det er en større strøm i banen som har lavere motstand, når begge banene har samme spenning over dem . ( Dette betyr ikke at stien med høyere motstand ikke har strøm, bare mindre strøm – som Ted Bunns eksempel viser )

Du kan forstå dette ved å tenke på den analoge situasjonen til et langt rør som divergerer seg i to grener og konvergerer tilbake igjen. Anta at røret er fylt med vann og at det er en trykkforskjell (for eksempel ved hjelp av en pumpe) mellom de to ekstreme endene av røret. En av grenene er akkurat som resten av røret mens den andre grenen er foret med, si , hjul som øker motstanden og får vannet til å strømme langsommere i den grenen.

Trykkforskjellen over begge grenene er den samme (akkurat som spenningen mellom to parallelle elektriske motstander er den samme) men vannet flyter med raskere hastighet i grenen uten hjulene, akkurat som det er en større strøm (strømningshastighet av elektroner) i banen med lavere motstand.

Jeg mistenker at utsagnet var ment å være om elektriske utladninger via dielektrisk nedbrytning. Slik som lynbolter osv. Som sådan har den delvis gyldighet, det vil si at et høyt tre er mer sannsynlig å bli truffet enn et kort. Men realiteten er at dielektrisk sammenbrudd er en kaotisk prosess, og det er derfor lynet virker forkert, snarere enn å ta en rett vei. Når du får ionisering langs en bane, strømmer mer strøm langs den og forårsaker mer ionisering, og så videre.

For enkle kretser som ikke er avhengige av sammenbrudd, er det et enkelt spørsmål om motstand / impedans, og strømmen vil distribuere mellom flere stier som beskrevet ovenfor. Men for sammenbruddssituasjoner tar uansett hvilken sti som er koblet sammen ofte hele strømmen.

Kommentarer

• Dette uttrykket » tar banen » skildrer en prosess som involverer noe utvalg (det bare tilsynelatende) f.eks elektriske gnister. Tolkningen din er den rette, Omega +1

Egentlig strømmer strømmen i hver ledning som er tilkoblet til sin vei. Det kan være forskjell i mengden strøm som strømmer gjennom forskjellige ledninger.

Det er sant for alle tilfeller unntatt når en ledning som er koblet i stien uten motstand eller ingenting (pære, motstand) er koblet til den. I dette tilfellet vil strømmen bare strømme gjennom denne banen og forlate alle andre

Hvis du slår på vannet ved vasken din kommer ut dysen, ikke røret. (med mindre du har en lekkasje) Eller i tilfelle en rakett hvis du antenner drivstoffet, kommer den ut av åpningen. Disse har alle veien med minst motstand, hvis du har to forskjellige baner strømmen av energi vil gå gjennom dem begge til en av banene har for mye motstand, så vil strømmen av energi bare gå gjennom en vei. Det samme gjelder i utgangspunktet elektriske kretser.

Uttalelsen er ikke sant. Elektrisitet går gjennom alle mulige baner enten motstanden er høy eller lav. Bare forskjellen er at cu rrent er mer der motstanden er mindre. Dette er en direkte implikasjon av Ohms lov.

Elektrisitet tar minste motstands vei. Er denne påstanden riktig?

JA

Folk forstår ofte ikke hva den korteste veien er midler. Hvis jeg har en lynstang koblet til en ledning som har en liten bøyning i seg, tror folk fortsatt at strømmen vil følge ledningen til jorden og blir forbauset når spenningen hopper til et tre 15 meter unna. Vi snakker her om millioner volt og hundretusener av ampere. På disse frekvensene vil den svake bøyingen utgjøre en enorm impedans for strømmen, og treet er langt mer attraktivt til tross for avstanden.

BTW: når en lynstang blir truffet, gjør den ikke jobben sin. Det har et poeng, og det er kjent at elektroner vil samles rundt dette punktet, og siden lynet er negativt, vil det frastøte. Det er prinsippet for hvordan en lynstang fungerer.

Kommentarer

• Jeg … er ikke enig i lynstengene …

Denne påstanden er sann og en direkte konsekvens av den 5. loven om termodynamikk, Onsager Relations for hvilken Lars Onsager fra Yale mottok Nobelprisen i 1968.

I en elektrisk krets, for DC, tar strøm veien for minst reisitance; For vekselstrøm tar den veien til minst induktans (impedans).Så en spenningspuls vil føre til at strømfordelingen bestemmes av baninduktans og deretter avsluttes med fordelingen bestemt av motstand.

På et kretskort er dette kritisk ettersom bakkeplanet sørger for at forskjellene mellom disse to fordelingsbanene er minimale.

Kommentarer

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