Electricitatea ia calea celei mai puțin rezistente?

Nu este adevărat. Pentru a vedea acest lucru, puteți încerca un experiment cu câteva baterii și becuri. Conectați două becuri cu puteri diferite (adică cu rezistențe diferite) în paralel cu o singură baterie:

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

Ambele becuri se vor aprinde, deși cu luminozități diferite. Adică curentul curge prin cel cu rezistență mai mare, precum și prin cel cu rezistență mai mică.

Comentarii

• Se poate vedea acest lucru descriind becul cu rezistență mai mică ca atingând un punct de saturație, după care căile conductoare devin la fel de rezistente? Poate ” punct de saturație ” este un nume greșit și fiecare bec ar trebui privit ca având infinit de multe puncte de saturație infinit de mici, dar cu ra diferite teste de saturație?

Nu Afirmația nu este corectă. Current va lua orice cale disponibilă. Ceea ce înseamnă că poate lua chiar și calea scurgerii din sârmă în aerul înconjurător, care este văzută ca scântei atunci când se produce defalcarea dielectrică a aerului. Probabil, ceea ce intenționați să spuneți este motivul pentru care curentul se distribuie în raportul invers al rezistențelor, având în vedere aceeași diferență de potențial între diferite elemente rezistive.

Legea lui Ohm $ I = \ frac {V} {R} $ ar explica ce cereți. Având în vedere un potențial comun, cantitatea de curent care curge printr-un element rezistiv este invers proporțională cu rezistența . Acest lucru ar însemna și, sperăm, să vă răspundem la întrebare, că o cale de rezistență mai mică va avea mai mult curent care curge prin ea și invers. (În mod normal, rezistența aerului este atât de mare încât curentul care ia scurgerile din cablu sunt neglijabil zero în circumstanțe normale.)

Pentru o explicație mai amănunțită, curenții (și tensiunile) sunt distribuiți pentru a minimiza puterea totală disipată ca căldură. Aceasta este o consecință a acțiunii a unui sistem disperativ staționar

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

Aici W este munca virtuală realizată de elemente disipative (rezistență, capacitate , inductanță etc) și L este sistemul dinamic fără disipare

Pentru o alternativă, acest link explică modul în care Legea lui Ohm corespunde lui Fer mat „s Principiul timpului minim.

” Rezistența minimă „poate fi interpretată ca fiind cea mai mică generare de căldură. Ar putea exista un astfel de principiu, cel puțin îl pot arăta pentru exemplul @Ted Bunn, astfel încât răspunsul să fie „da”. Cea mai mare dificultate în formularea principiilor extremale este specificarea constrângerilor. Am ales curent fix, pentru că nu văd o modalitate de a stabili tensiunea pentru modelul în mână fără a remedia orice altceva.

În orice caz, cred că reformularea rezistenței minime, deoarece disiparea minimă sub anumite constrângeri este un drept direcție.

Ceea ce aveți este două becuri conectate în paralel. Să fixăm curentul total $ I $ prin becuri, mai degrabă decât tensiunea $ U $. Acesta este un caz când trebuie să împingeți o anumită cantitate de energie electrică prin sistem. În această setare, curenții pe becuri $ I_1 $ și $ I_2 $ ar fi pentru a minimiza disiparea căldurii:

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

Utilizarea multiplicatorilor Lagrange:

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

ceea ce duce la

$$ I_1 R_1 – I_2 R_2 = 0 $$

Astfel, asumându-ne extremitatea distribuției curente, am ajuns la distribuția care este în armonie cu legea lui Ohm. Se poate verifica dacă aceasta corespunde cu minim de disipare a căldurii.

Comentarii

• Acesta este un răspuns frumos, dar cea mai mică generare de căldură nu este ceea ce oamenii înțeleg de obicei prin afirmația. Înțeleg afirmația greșită pe care alții au interpretat-o ca fiind.

Afirmația este corectă dacă o interpretați pentru a însemna că există un curent mai mare în cale care are o rezistență mai mică, când ambele căi au aceeași tensiune peste ele . ( Acest lucru nu înseamnă că calea cu rezistență mai mare nu are curent, ci doar mai puțin curent – așa cum arată exemplul lui Ted Bunn în )

Puteți înțelege acest lucru gândindu-vă la situația analoagă a unei țevi lungi care divergă în două ramuri și re-converge din nou. Să presupunem că conducta este umplută cu apă și că există o diferență de presiune (să spunem folosind o pompă) între cele două capete extreme ale conductei. Una dintre ramuri este la fel ca restul conductei, în timp ce cealaltă ramură este căptușită, să spunem , roți care se adaugă la rezistență și fac curgerea apei mai lentă în acea ramură.

Diferența de presiune între ambele ramuri este aceeași (la fel ca tensiunea dintre două rezistențe electrice paralele este aceeași), dar apa curge cu o viteză mai mare în ramură fără roți, la fel ca acolo „este un curent mai mare (viteza de curgere a electronilor) în traseu cu rezistență mai mică.

Bănuiesc că afirmația se referea la descărcări electrice prin breakdowm dielectric. Cum ar fi șuruburile de iluminare etc. Ca atare, are o validitate parțială, în sensul acesta un copac înalt este mai probabil să fie lovit decât unul scurt. Dar realitatea este că defalcarea dielectrică este un proces haotic, motiv pentru care fulgerarea pare bifurcată, mai degrabă decât să ia o cale dreaptă. Odată ce obțineți ionizarea de-a lungul unei căi, mai mult curent curge de-a lungul acesteia provocând mai multă ionizare și așa mai departe.

Pentru circuitele simple care nu se bazează pe defecțiuni, este o chestiune simplă de rezistență / impedanță, iar curentul se va distribui însuși între mai multe căi, așa cum este descris mai sus. Dar pentru situația de defecțiune, orice cale este conectată mai întâi ia deseori întregul curent.

Comentarii

• Această expresie ” ia calea ” descrie un proces care implică o selecție (doar aparent), de exemplu scântei electrice. Interpretarea dvs. este cea corectă, Omega +1

De fapt, curentul curge în fiecare fir conectat spre calea sa. Poate exista diferență în cantitatea de curent care curge prin diferite fire.

Acest lucru este adevărat pentru toate cazurile, cu excepția cazului în care un fir conectat în calea sa fără rezistență sau nimic (bec, rezistor) este conectat la acesta. În acest caz, curentul va curge doar prin această cale, lăsându-i pe toți ceilalți

Dacă porniți apa la chiuvetă, iese duza, nu conducta. (cu excepția cazului în care aveți o scurgere) Sau, în cazul unei rachete, dacă aprindeți combustibilul, acesta iese din deschidere. Toate acestea au calea de rezistență minimă, dacă aveți două căi diferite fluxul de energie va trece prin amândouă până când una dintre căi are o rezistență prea mare, apoi fluxul de energie va trece printr-o singură cale. Același lucru se aplică practic circuitelor electrice.

Afirmația nu este adevărată. Electricitatea trece prin toate căile posibile indiferent dacă rezistența este ridicată sau scăzută. Doar diferența este că rrent este mai mult în care rezistența este mai mică. Aceasta este o implicație directă a legii lui Ohm.

Electricitatea ia calea celei mai puțin rezistente. Este corect această afirmație?

DA

Oamenii nu înțeleg adesea care este calea cea mai scurtă mijloace. Dacă am un paratrăsnet conectat la un fir care are o ușoară îndoire în el, oamenii cred că curentul va urma firul către Pământ și sunt uimiți când tensiunea sare la un copac la 15 picioare distanță. Vorbim aici despre milioane de volți și sute de mii de amperi. La aceste frecvențe, îndoirea ușoară va prezenta o impedanță enormă curentului, iar arborele este mult mai atractiv în ciuda distanței.

BTW: atunci când un paratrăsnet este lovit nu își face treaba. Are un punct și se știe că electronii se vor aduna în jurul acestui punct și, deoarece fulgerul este negativ, așa cum va respinge. Acesta este principiul funcționării unui paratrăsnet.

Comentarii

• Eu … nu sunt de acord cu paratrăsnetele …

Această afirmație este adevărată și o consecință directă a celei de-a 5-a legi a termodinamicii, relațiile Onsager pentru care Lars Onsager din Yale a primit Premiul Nobel în 1968.

Într-un circuit electric, pentru curent continuu, curentul ia calea celei mai mici reinstalări; Pentru AC ia calea celei mai mici inductanțe (impedanță).Deci, un impuls de tensiune va determina distribuția curentului să fie determinată de inductanța căii și apoi să se termine cu distribuția determinată de rezistență.

Pe o placă de circuit, acest lucru este esențial deoarece planul de la sol asigură că diferențele dintre aceste două căi de distribuție sunt minime.

Comentarii

• -1 Afirmația este de fapt falsă și -1 inductanță și impedanță nu sunt aceleași.