Skocz do zawartości

Potencjał na poszczególnych elementach obwodu


Pomocna odpowiedź

Witam,

mam problem ze zrozumieniem tego jak dokładnie potencjał rozkłada się na poszczególnych elementach obwodu.

1. Czy gdy mówimy, że napięcie na baterii wynosi 3V, to na dodatnim ogniwie mamy potencjały +1.5V a na drugim -1.5V? Czy jest tak, że potencjał jest rozłożony po połowie co do wartości bezwzględnej? Napięcie to różnica potencjałów, więc odejmując 1.5V-(-1.5V)=3V. Czy może być tak, że na przykład biegun dodatni ma +2V a ujemny -1V? Czy jeśli tak, to zależność od tego jaką różnicę wybierzemy ma wpływ na jakiś parametr np. wydajność prądową ogniwa?

2. Czy potencjał w obwodzie można jakoś odnieść do wzoru na potencjał V= kQ/r?

3. Weźmy pod uwagę obwód 1. Czy dobrze to rozpisałem? Mógłby ktoś ewentualnie poprawić i wykazać co jest nie tak?

1455626501_Obwd1.thumb.png.74aafcc606256f2660ccf1f394011526.png

4. Jaki będzie potencjał w punktach A i B w obwodzie 2 pomiędzy sąsiednimi rezystorami? Należy jakoś uwzględnić potencjał na obu sąsiadujących rezystorach?

399783897_Obwd2.thumb.png.b40906e8fb6f58552d19eb8d257eb40b.png

5. Na lekcji miałem omówiony taki przykład jak w obwodzie 3. Było powiedziane, że potencjały w punktach B i E oraz C i F są sobie równe, dlatego przez te gałęzie nie popłynie prąd. Mógłby ktoś rozpisać dokładnie jak ten potencjał się rozkłada? Najlepiej by było jakby ktoś podał przykładowe napięcie przyłożone do przewodów i poda wartości potencjałów w kilku punktach.

6. Na lekcji było również powiedziane, że prąd będzie płynął przez te gałęzie, gdy podłączymy je w taki sposób jak na obwodzie 4:280738962_Obwd4.thumb.png.ad96e826a31c3661cc3a9a38e6add087.png

Tu mam tą samą prośbę o wypisanie tych potencjałów.

7. Te strzałki od minusa do plusa na elementach jako oznaczenie napięcia są tylko umowne jako pewne ułatwienie tak? No bo potencjały z tego co wiem to wartość skalarna a nie wektorowa.

Obwód 3.png

Link to post
Share on other sites

1, potencjał jest mierzony względem jakiegoś punktu odniesienia który przyjmuje się  jako 0V, nie ma pomiaru bezwzględnego w przypadku obwodów elektrycznych. Można sobie przyjąć, że jeden biegun ma -100V a drugi -97V, nadal będzie panować różnica potencjałów na poziomie 3V i to ma znaczenie bo z prawa Ohma można wyznaczyć jaki prąd popłynie w obwodzie.

2. Zapewne tak, ale po co? poza tym przy podawaniu wzorów opisuj co w nim się znajduje

3. Na R1 masz spadek 1V więc na (+) będzie 1,5V a na (-) będzie 0.5V.

4. Ze spadku napięcia na łącznej rezystancji wszystkich rezystorów (najpierw suma szeregowych a później równolegle), znając to napięcie możesz policzyć prąd w każdej z gałęzi (z prawa Ohma) a znając prąd gałęzi można wyznaczyć spadki napięć na poszczególnych rezystorach i tak wyznaczysz potencjał A i B

5. Prąd płynie jeżeli istnieją różnice napięć więc równe potencjały oznacza brak różnicy napięć więc prąd nie płynie

6. Nie, nie będzie

7. strzałki napięcia są do oznaczanie wyższego potencjału więc też spadków napięć.

  • Lubię! 1
Link to post
Share on other sites

@fizzysky

11 godzin temu, fizzysky napisał:

1, potencjał jest mierzony względem jakiegoś punktu odniesienia który przyjmuje się  jako 0V, nie ma pomiaru bezwzględnego w przypadku obwodów elektrycznych. Można sobie przyjąć, że jeden biegun ma -100V a drugi -97V, nadal będzie panować różnica potencjałów na poziomie 3V i to ma znaczenie bo z prawa Ohma można wyznaczyć jaki prąd popłynie w obwodzie.

Gdzie jest nasz punkt odniesienia? Poza tym, potencjały ogniw baterii nie mają z góry określonej wartości? Jeśli tak, to po co przyjmować, że gdzieś jest 0V?

 

11 godzin temu, fizzysky napisał:

2. Zapewne tak, ale po co? poza tym przy podawaniu wzorów opisuj co w nim się znajduje

Właśnie o to chodzi, że za bardzo nie rozumiem czemu nie da się go tak po prostu użyć. Wiem, że jest to wzór na potencjał pochodzący od ładunku punktowego, ale jeśli w ośrodku jest więcej niż jeden to potencjały się sumują.

k - stała elektrostatyczna

Q - ładunek wytwarzający pole elektryczne

r - odległość pomiędzy ładunkami

 

11 godzin temu, fizzysky napisał:

3. Na R1 masz spadek 1V więc na (+) będzie 1,5V a na (-) będzie 0.5V.

Czemu na (+) będzie 1,5V? Na (-) R2 będzie -1,5V? Co jeśli znam tylko napięcie baterii a nie znam potencjałów poszczególnych ogniw?

 

12 godzin temu, fizzysky napisał:

4. Ze spadku napięcia na łącznej rezystancji wszystkich rezystorów (najpierw suma szeregowych a później równolegle), znając to napięcie możesz policzyć prąd w każdej z gałęzi (z prawa Ohma) a znając prąd gałęzi można wyznaczyć spadki napięć na poszczególnych rezystorach i tak wyznaczysz potencjał A i B

Co nam konkretnie mówi spadek napięcia o potencjale w punktach? Znając spadek napięcia co trzeba robić dalej, by wyliczyć potencjał w punkcie?

 

12 godzin temu, fizzysky napisał:

5. Prąd płynie jeżeli istnieją różnice napięć więc równe potencjały oznacza brak różnicy napięć więc prąd nie płynie

Różnica napięć różni się czymś od różnicy potencjałów? Czemu te potencjały są równe? Mógłbyś zaznaczyć to na rysunku?

Link to post
Share on other sites

hmmm....

A dlaczego pojęcia potencjał i napięcie są stosowane zamiennie?

  • Potencjał elektrostatyczny inaczej potencjał pola elektrycznego – pole skalarne opisujące pole elektrostatyczne.
  • Napięcie elektryczne – różnica potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu elektrycznego lub pola elektrycznego.

Ten wzór:

V(r)= kQ/r

To nic innego jak energia potencjalna ładunku Q mierzona w odległości r podzielona przez ładunek jednostkowy q:

image.thumb.png.cc0adfdfba17dd25b4ccf9dbab89ecc5.png

Jeśli chcesz mieć napięcie to musisz sobie policzyć całeczkę po natężeniu pola elektrycznego:

image.thumb.png.73a0d1945a6288e04ebf3cf7ace18e3c.png

Proszę tylko nie mylić Ep(r) to energia potencjalna a  to natężenie pola elektrycznego.

2 godziny temu, bnds_035 napisał:

Właśnie o to chodzi, że za bardzo nie rozumiem czemu nie da się go tak po prostu użyć.

Jasne, że można użyć, tylko nie można mylić pojęć typu potencjał czy napięcie, jak chce się stosować wzory, a nie miernik, to trzeba rozumieć co one dokładnie opisują. 

Można to sobie jeszcze bardziej skomplikować i rozpisać Równania Maxwella (to jakiś cud że ja zaliczyłem fizykę na pierwszym roku 🙂 )

Ale można też zastosować prawo Ohma i prawo Kirchhoffa, odpuścić sobie całkowanie, pochodne i gradienty...

 

2 godziny temu, bnds_035 napisał:

Gdzie jest nasz punkt odniesienia?

No troszkę gdzie go sobie przyjmiesz. Przy dużych napięciach dobrze by było, żeby był to potencjał ziemi. (No bo wiadomo, jak człowiek dotknie Twojego umownego punku 0, to nie chciałby, aby go poraził prąd 2kV.) Więc jak potrzebujesz sobie zobrazować możesz pomyśleć o kawałku drutu zakopanym na kilka metrów w głąb ziemi - to jest twój punkt odniesienia. Mówiąc o ziemi... O kurcze, pewnie dlatego na schematach opisuje się to jako GND czyli skrót od ground. No właśnie schematy i symbole w nich stosowane:

image.thumb.png.c0f52fc4f131af11c9222e45d75ddbe3.png

No bo punkt zero to może być ziemia-ziemia, albo ziemia-obudowa. Czasami jest tak, że mamy punkt "ziemi" dla części analogowej jak i części cyfrowej obwodu. Tak one się spotykają gdzieś, ale to wszystko pokazuje, że pojęcie punktu odniesienia, czy tez ziemi, można potraktować bardzo szeroko.

Na koniec wracając do baterii. Więc jak już w ogródku zakopałeś sobie kawałek drutu w ziemię i jak teraz podłączysz minus baterii 9V do tego drutu, to na minusie masz 0V, a na plusie masz napięcie +9V. A jak podłączysz plus do tego drutu, to na minusie masz -9V a na plusie 0V.  

 

 

Edytowano przez pmochocki
  • Pomogłeś! 1
Link to post
Share on other sites
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.

jlcpcb.jpg

jlcpcb.jpg

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

6 godzin temu, H1M4W4R1 napisał:

Nie do końca z symbolami masz rację. Zapomniałeś o dwóch dość ważnych:

Przyznaję, że temat potraktowałem z dość dużą dozą ignorancji. Dziękuję bardzo za wyjaśnienia, poprawki i uszczegółowienie. 

Link to post
Share on other sites
4 minuty temu, pmochocki napisał:

Przyznaję, że temat potraktowałem z dość dużą dozą ignorancji. Dziękuję bardzo za wyjaśnienia, poprawki i uszczegółowienie. 

Nie mam nic przeciwko, tylko czasem te szczegóły są ważne, zwłaszcza jeżeli chodzi o czyjeś życie 😉 

  • Lubię! 1
Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.