Strøm gennem en modstand
On december 11, 2020 by adminMit spørgsmål henviser til billedet nedenfor:
Fra hvad jeg tidligere har tænkt, for at beregne strøm gennem en modstand bruger du Ohms lov, hvilket betyder du får spændingen på tværs af modstanden divideret med modstanden på modstanden.
Normalt kan du regne spændingen ud over en modstand ved hjælp af den potentielle deleregel, men i de tilfælde, der er vist på billederne, er du givet spændinger på begge sider af modstanden.
Så mit spørgsmål er, hvorfor trækkes den lavere spænding fra den højere spænding? Jeg forstår, at tilføjelse af de to spændinger ville være imod bevarelse af energi, men jeg kan “tænk ikke på en logisk eller en matematisk årsag til subtraktionen.
Kommentarer
- Re, " Tilføjelse af de to spændinger ville modvirke bevarelse af energi " Spænding er ikke energi. Spænding er et potentiale : Forskellen mellem spændingen ved to forskellige punkter i et kredsløb er proportional med den mængde energi, som en elektron får fra det elektriske felt eller mister til det elektriske felt, når den bevæger sig fra den ene peg på den anden. Det ' er ligesom hvordan højdeforskellen mellem to punkter er proportional med den mængde energi, som en massiv genstand vinder fra eller mister til tyngdefeltet, når du løfter den eller sænker mellem de to punkter.
- Ok det giver mening, tak
Svar
$ V $ i ohm lov er forskellen mellem potentialer pr. definition. Nu, hvorfor skulle loven kræve subtraktion i stedet for tilføjelse? Forestil dig, at i stedet for spænding er din lov proportional med længden af et objekt. Hvis i dit koordinatsystem har den ene ende af objektet en koordinat $ x_1 $ og den anden ende en koordinat $ x_2 $ , længden ville være forskellen mellem dem, tilføjelse af dem har ingen betydning. Det samme sker med spændingen. En bestemt spænding er et absolut mål i forhold til noget oprindelse af koordinater. Du vil have forskellen, som er uafhængig af dette koordinatsystem.
Kommentarer
- Jeg kan se, din længdeanalogi gjorde det let at forstå, tak.
Svar
Så mit spørgsmål er, hvorfor trækkes den lavere spænding fra den højere spænding?
$ V_A $ og $ V_B $ i dit diagram repræsenterer elektriske potentialer i forhold til et referencepunkt i kredsløbet (som ikke er vist). Ved anvendelse af Ohms-lov $ V $ er forskellen i potentiale mellem modstandens to terminaler.
I dit første diagram er det elektriske potentiale $ V_A $ er tilsyneladende større end $ V_B $ med hensyn til denne reference. Forskellen i potentiale på tværs af $ R_1 $ er derfor $ V_ {A} -V_B $ og aktuelle strømme i den viste retning.
I det andet diagram er situationen omvendt.
Håber dette hjælper.
Svar
Da jeg var i skole, fik jeg konstant at vide, at strømmen af strøm var som strømmen af vand i en flod. Spænding eller potentiel forskel var som højdeforskellen på to dele af floden. Så det højeste vandfald i verden (kaldet Angel Falls) ville have et stort potentiale, fordi forskellen i højden (Htop – Hbottom) er stor. Du foretager subtraktionen for at finde den potentielle forskel.
Dette betyder, at når vandet når bunden af faldet, har det fået meget kinetisk energi. Hvis en flod kun falder lidt, er potentialforskellen mindre, og der opnås mindre kinetisk energi pr. Vandenhed. Så en stor træg flod kan kun have en lille potentiel forskel. Dette er ligesom spændingsforskellen mellem de to sider af en modstand.
Ved hjælp af samme analogi er mængden vand, der strømmer forbi et punkt i floden, et mål af strømmen. Angel Falls er høj, men der strømmer ikke meget vand ned ad den, så strømmen er lille. Themsen gennem London er bred og dyb. Selvom den potentielle forskel ikke er meget fra et punkt til et andet, strømmer langsomt en masse vand. Strømmen er høj, men den potentielle forskel er lav.
Håber det er sammenhængende og giver en eller anden mening!
Skriv et svar