Strom geht den Weg des geringsten Widerstands?

Es ist nicht wahr. Um dies zu sehen, können Sie ein Experiment mit einigen Batterien und Glühbirnen versuchen. Schließen Sie zwei Glühbirnen mit unterschiedlicher Leistung (dh mit unterschiedlichen Widerständen) parallel zu einer einzelnen Batterie an:

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

Beide Lampen leuchten auf, wenn auch mit unterschiedlicher Helligkeit. Das heißt, Strom fließt durch die mit mehr Widerstand sowie durch die mit weniger Widerstand.

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• Kann dies so gesehen werden, dass die Glühbirne mit weniger Widerstand als Erreichen eines Sättigungspunkts beschrieben wird, wonach die leitenden Pfade gleichermaßen widerstandsfähig werden? Vielleicht “ Sättigungspunkt “ ist eine Fehlbezeichnung, und jede Glühbirne sollte als unendlich viele, unendlich kleine Sättigungspunkte mit unterschiedlichen Ra angesehen werden Sättigungstests?

Nein. Die Aussage ist nicht korrekt. Current nimmt jeden Pfad, der ihm zur Verfügung steht. Dies bedeutet, dass es sogar den Weg des Austritts aus dem Draht in die Umgebungsluft nehmen kann, der als Funken angesehen wird, wenn ein dielektrischer Durchschlag der Luft auftritt. Was Sie vielleicht damit meinen wollen, ist, warum sich der Strom bei gleicher Potentialdifferenz über verschiedene Widerstandselemente im umgekehrten Verhältnis der Widerstände verteilt.

Das Ohmsche Gesetz $ I = \ frac {V} {R} $ würde erklären, was Sie fragen. Bei einem gemeinsamen Potential ist die durch ein Widerstandselement fließende Strommenge umgekehrt proportional zum Widerstand Dies würde bedeuten und hoffentlich Ihre Frage beantworten, dass auf einem Pfad mit niedrigerem Widerstand mehr Strom fließt und umgekehrt. (Normalerweise ist der Luftwiderstand so hoch, dass der Strom diesen Pfad nimmt und Das Austreten aus dem Kabel ist unter normalen Umständen vernachlässigbar Null.)

Für eine genauere Erklärung werden Ströme (und Spannungen) verteilt, um die als Wärme abgegebene Gesamtleistung zu minimieren. Dies ist eine Folge der Durchführung der Aktion eines disspativen Systems stationär

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

Hier ist W die virtuelle Arbeit dissipativer Elemente (Widerstand, Kapazität) , Induktivität usw.) und L ist das dissipationsfreie dynamische System.

Für eine Alternative erklärt dieser Link , wie das Ohmsche Gesetz Fer entspricht Mats Prinzip der geringsten Zeit.

„Geringster Widerstand“ kann als geringste Wärmeerzeugung interpretiert werden. Es könnte ein solches Prinzip geben, zumindest kann ich es für das Beispiel von @Ted Bunn zeigen, so dass die Antwort „Ja“ wäre. Die größte Schwierigkeit bei der Formulierung extremer Prinzipien besteht darin, die Einschränkungen zu spezifizieren. Ich habe mich für einen festen Strom entschieden, weil ich keinen Weg sehe, die Spannung für das Modell in der Hand zu fixieren, ohne alles andere zu reparieren.

Auf jeden Fall halte ich es für richtig, den geringsten Widerstand als geringste Verlustleistung unter bestimmten Bedingungen neu zu formulieren Richtung.

Sie haben zwei parallel geschaltete Lampen. Lassen Sie uns den Gesamtstrom $ I $ durch die Lampen und nicht die Spannung $ U $ festlegen. Das heißt, es ist ein Fall, wenn Sie eine bestimmte Menge Strom durch das System schieben müssen. In dieser Einstellung sollen Ströme an den Lampen $ I_1 $ und $ I_2 $ die Wärmeableitung minimieren:

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

Verwenden von Lagrange-Multiplikatoren:

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

was zu

$$ führt I_1 R_1 – I_2 R_2 = 0 $$

Nachdem wir also die Extremität der Stromverteilung angenommen haben, sind wir zu der Verteilung gekommen, die im Einklang mit dem Ohmschen Gesetz steht. Man kann überprüfen, ob sie dem minimale Wärmeableitung.

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• Dies ist eine gute Antwort, aber die geringste Wärmeerzeugung ist nicht das, was Menschen normalerweise damit meinen die Aussage. Sie bedeuten die falsche Aussage, als die andere sie interpretiert haben.

Die Aussage ist korrekt, wenn Sie sie so interpretieren, dass der Pfad einen größeren Strom enthält das hat einen niedrigeren Widerstand, wenn beide Pfade die gleiche Spannung über sich haben . ( Dies bedeutet nicht, dass der Pfad mit höherem Widerstand keinen Strom hat, nur weniger Strom – wie das Beispiel von Ted Bunn zeigt )

Sie können dies verstehen, wenn Sie an die analoge Situation eines langen Rohrs denken, das in zwei Zweige zerfällt und wieder konvergiert. Angenommen, das Rohr ist mit Wasser gefüllt und es besteht ein Druckunterschied (z. B. mit einer Pumpe) zwischen den beiden äußersten Enden des Rohrs. Einer der Zweige ist genau wie der Rest des Rohrs, während der andere Zweig beispielsweise mit ausgekleidet ist Räder, die den Widerstand erhöhen und den Wasserfluss in diesem Zweig verlangsamen.

Die Druckdifferenz zwischen beiden Zweigen ist gleich (genau wie die Spannung zwischen zwei parallelen elektrischen Widerständen gleich ist), aber das Wasser fließt mit einer schnelleren Geschwindigkeit in der Verzweigung ohne die Räder, genau wie es einen größeren Strom (Geschwindigkeit des Elektronenflusses) im Pfad mit geringerem Widerstand gibt.

Ich vermute, die Aussage sollte sich auf elektrische Entladungen über dielektrische Breakdowm beziehen. Wie Blitzbolzen usw. Als solches hat es eine teilweise Gültigkeit, dh ein hoher Baum wird eher getroffen als ein kurzer. Die Realität ist jedoch, dass der dielektrische Durchschlag ein chaotischer Prozess ist, weshalb die Beleuchtung gegabelt erscheint, anstatt einen geraden Weg einzuschlagen. Sobald Sie eine Ionisierung entlang eines Pfades erhalten, fließt mehr Strom entlang dieses Pfades, was zu mehr Ionisierung usw. führt.

Bei einfachen Schaltkreisen, die nicht auf Durchschlag angewiesen sind, ist dies eine einfache Frage des Widerstands / der Impedanz, und der Strom verteilt sich selbst unter mehreren Pfaden wie oben beschrieben. In einer Pannensituation nimmt jedoch jeder Pfad, der zuerst verbunden wird, häufig den gesamten Strom ein.

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• Dieser Ausdruck “ nimmt den Pfad “ zeigt einen Prozess, bei dem (nur scheinbar) eine Auswahl getroffen wird, z. B. elektrische Funken. Ihre Interpretation ist die richtige, Omega +1

Tatsächlich fließt der Strom in jedem angeschlossenen Draht auf seinen Weg. Es kann Unterschiede in der Strommenge geben, die durch verschiedene Drähte fließt.

Dies gilt für alle Fälle, außer wenn ein Draht auf seinem Weg ohne Widerstand oder nichts (Glühlampe, Widerstand) angeschlossen ist. In diesem Fall fließt Strom nur durch diesen Pfad und alle anderen

Wenn Sie das Wasser an Ihrem Waschbecken einschalten kommt aus der Düse heraus, nicht aus dem Rohr (es sei denn, Sie haben ein Leck) oder im Fall einer Rakete, wenn Sie den Kraftstoff entzünden, kommt er aus der Öffnung. Diese haben alle den Weg des geringsten Widerstands, wenn Sie zwei verschiedene Wege haben Der Energiefluss durchläuft beide, bis einer der Pfade zu viel Widerstand hat. Dann durchläuft der Energiefluss nur einen Pfad. Gleiches gilt grundsätzlich für Stromkreise.

Die Aussage ist nicht wahr. Elektrizität durchläuft alle möglichen Wege, unabhängig davon, ob der Widerstand hoch oder niedrig ist. Nur der Unterschied besteht darin, dass der cu rrent ist mehr, bei dem der Widerstand geringer ist. Dies ist eine direkte Implikation des Ohmschen Gesetzes.

Elektrizität nimmt den Weg des geringsten Widerstands. Ist diese Aussage richtig?

JA

Menschen verstehen oft nicht, was der kürzeste Weg ist meint. Wenn ich einen Blitzableiter an einen Draht angeschlossen habe, der eine leichte Biegung aufweist, glauben die Leute immer noch, dass der Strom dem Draht zur Erde folgt, und sind erstaunt, wenn die Spannung zu einem 15 Fuß entfernten Baum springt. Wir sprechen hier von Millionen Volt und Hunderttausenden von Ampere. Bei diesen Frequenzen stellt die leichte Biegung eine enorme Impedanz für die Strömung dar und der Baum ist trotz der Entfernung weitaus attraktiver.

Übrigens: Wenn ein Blitzableiter getroffen wird, macht er seine Arbeit nicht. Es hat einen Punkt und es ist bekannt, dass sich Elektronen um diesen Punkt sammeln und da der Blitz negativ ist, wird er sich wie abstoßen. Das ist das Prinzip der Funktionsweise eines Blitzableiters.

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• Ich … stimme den Blitzableitern nicht zu …

Diese Aussage ist wahr und eine direkte Folge des 5. Hauptsatzes der Thermodynamik, für die Onsager-Beziehungen Lars Onsager aus Yale erhielt 1968 den Nobelpreis.

In einem Stromkreis für Gleichstrom nimmt der Strom den Weg der geringsten Wiederholung; Für Wechselstrom wird der Weg der geringsten Induktivität (Impedanz) eingeschlagen.Ein Spannungsimpuls bewirkt also, dass die Stromverteilung durch die Pfadinduktivität bestimmt wird und endet dann mit der Verteilung, die durch den Widerstand bestimmt wird.

Auf einer Leiterplatte ist dies kritisch, da die Grundebene sicherstellt, dass die Unterschiede zwischen diesen beiden Verteilungspfaden minimal sind.

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• -1 Die Aussage ist tatsächlich falsch und -1 Induktivität und Impedanz sind nicht gleich.