Courant à travers une résistance
On décembre 11, 2020 by adminMa question se réfère à limage ci-dessous:
Daprès ce que jai pensé précédemment, pour calculer le courant à travers une résistance, vous utiliseriez la loi dOhm, ce qui signifie vous obtenez la tension aux bornes de la résistance divisée par la résistance de la résistance.
Habituellement, vous pouvez calculer la tension aux bornes dune résistance en utilisant la règle du diviseur de potentiel, mais dans les cas présentés dans les images, vous êtes étant donné les tensions de chaque côté de la résistance.
Ma question est donc: pourquoi la tension inférieure est-elle soustraite de la tension supérieure? Je comprends que lajout des deux tensions irait à lencontre de la conservation de lénergie, mais je peux « Je ne pense pas à une raison logique ou mathématique de la soustraction.
Commentaires
- Re, " Ajouter les deux tensions irait à lencontre de la conservation de lénergie " La tension nest pas de lénergie. La tension est un potentiel : la différence entre la tension en deux points différents dans un circuit est proportionnelle à la quantité dénergie quun électron gagne du champ électrique ou perd au champ électrique en passant de celui pointez vers lautre. Cest ' que la différence de hauteur entre deux points est proportionnelle à la quantité dénergie quun objet massif gagne ou perd dans le champ de gravité lorsque vous le soulevez ou labaissez entre les deux points.
- Ok cest logique, merci
Réponse
$ V $ en loi dohm est la différence entre les potentiels, par définition. Maintenant, pourquoi la loi exigerait-elle une soustraction plutôt quune addition? Imaginez quau lieu de la tension, votre loi soit proportionnelle à la longueur dun objet. Si dans votre système de coordonnées, une extrémité de lobjet a une coordonnée $ x_1 $ et lautre extrémité une coordonnée $ x_2 $ , la longueur serait la différence entre eux, les ajouter na aucun sens. La même chose se produit avec la tension. Une tension spécifique est une mesure absolue relative à une origine de coordonnées. Vous voulez la différence, qui est indépendante de ce système de coordonnées.
Commentaires
- Je vois, votre analogie de longueur a facilité la compréhension, merci.
Réponse
Ma question est donc la suivante: pourquoi la tension la plus basse est-elle soustraite de la tension la plus élevée?
$ V_A $ et $ V_B $ dans votre schéma représentent les potentiels électriques par rapport à un point de référence dans le circuit (qui nest pas représenté). En appliquant la loi dOhm, $ V $ est la différence de potentiel entre les deux bornes de la résistance.
Dans votre premier diagramme, le potentiel électrique $ V_A $ est apparemment supérieur à $ V_B $ par rapport à cette référence. La différence de potentiel entre $ R_1 $ est donc $ V_ {A} -V_B $ , et les flux actuels dans le sens indiqué.
Dans le deuxième diagramme, la situation est inversée.
Jespère que cela vous aidera.
Réponse
Quand jétais à lécole, on me disait constamment que le flux délectricité était comme le flux deau dans une rivière. La tension, ou différence de potentiel, était comme la différence de hauteur de deux parties de la rivière. Ainsi, la plus haute cascade du monde (appelée Angel Falls) aurait un grand potentiel car la différence en hauteur (Htop – Hbottom) est grande. Vous faites la soustraction pour trouver la différence de potentiel.
Cela signifie quau moment où leau atteint le fond des chutes, elle a ramassé beaucoup dénergie cinétique. Si une rivière ne descend que légèrement, la différence de potentiel est moindre et moins dénergie cinétique est gagnée par unité deau. Ainsi, une grande rivière lente peut navoir quune petite différence de potentiel. Cest exactement comme la différence de tension entre les deux côtés dune résistance.
En utilisant la même analogie, la quantité deau sécoulant au-delà dun point de la rivière est une mesure du courant. Les chutes Angel sont hautes mais peu deau y coule donc le courant est petit. La Tamise à travers Londres est large et profonde. Bien que la différence de potentiel ne soit pas grande dun point à un autre, une quantité énorme deau sécoule lentement. Le courant est élevé mais la différence de potentiel est faible.
Espérons que cela soit cohérent et ait un sens!
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