Skocz do zawartości
Komentator

Kurs elektroniki - #3 - prawa Ohma i Kirchhoffa

Pomocna odpowiedź

Potrzebuję wyjaśnienia w paru kwestiach ze zrzutu ekranu a dotyczących oporu wewnętrznego.

Co dokladnie mierzymy? Napięcie które ma bateria? Spadek napięcia na układzie? Bo. w przypadku rezystora w ukadzie wyglada jak mierzenie spadku napiecia na rezystorze (jak na poczatku artykulu), a jak nie ma rezystora?

Np. to jest dla mnie sprzeczne:

Cytat

Powyższe zjawisko przeszkadza wielu początkującym, którzy chcą zasilać swoje roboty z małych baterii (np.: takiej 9V). Zapominają oni, że pobór dużego prądu (np.: przez silniki) powoduje spadki napięcia na baterii. Może to uniemożliwić pracę całego układu.

oraz

Cytat

im mniejszy jest R1 (będący obciążeniem) w stosunku do R2 (będący oporem wewnętrznym), tym większe napięcie odkłada się na R2.

Czyli w koncu jak - wieksza rezystancja opornika to wiecej pradu ciagnie uklad == mniejszy spadek napiecia bo stosunek oporu do oporu wew. baterii jest mniejszy czy jednak duzy spadek napiecia?

Fajnie jakbyscie dokladniej to opisali 🙂 Bez uzywania skrotow myslowych, np.

Cytat

Dla wielu osób zastanawiający może być pomiar bez rezystora, bo wydaje im się, że oznacza to brak oporu - to błędne myślenie. Brakiem oporu byłoby zastąpienie elementu przewodem.

Ale jakiego elementu?

IMG_0070.jpg

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@rurza, witam na forum 🙂

2 godziny temu, rurza napisał:

Ale jakiego elementu?

W tym układzie jest tylko jeden element elektroniczny - rezystor i to właśnie o niego chodzi 🙂

2 godziny temu, rurza napisał:

Co dokladnie mierzymy?

W układzie obserwujemy jak zmienia się napięcie na baterii pod wpływem pobieranego prądu. Im pobierany prąd jest większy, tym mierzone napięcie będzie niższe. W przypadku z rezystorem 1k otrzymujemy 9,14V. Gdy do układu podłączymy rezystor 10k to popłynie tam mniejszy prąd (bo rezystor stawia większy opór) - jak widzisz zmierzone napięcie jest wtedy większe. Wszystko zgadza się więc z opisem.

2 godziny temu, rurza napisał:

Czyli w koncu jak - wieksza rezystancja opornika to wiecej pradu ciagnie uklad

Chyba tutaj coś pomieszałeś - większa rezystancja oznacza mniejszy "pobór prądu". Zerknij na prawo Ohma 😉

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
19 godzin temu, Treker napisał:

Chyba tutaj coś pomieszałeś - większa rezystancja oznacza mniejszy "pobór prądu". Zerknij na prawo Ohma 😉

Aaaa, i tu jest pies pogrzebany! Dzięki

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

witam, po zmontowaniu układu z potencjometrem miernik na poczatku pokazywał wartość niecałe 9V po przekreceniu pokretła potencjometr sie spalił.  dlaczego tak sie stało?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@majster007, witam na forum 😉 Widzę, że to Twoje pierwsze kroki na Forbocie, oto najważniejsze informacje na start:

  • Chcesz przywitać się z innymi członkami naszej społeczności? Skorzystaj z tematu powitania użytkowników.
  • Opis najciekawszych funkcji, które ułatwiają korzystanie z forum znajdziesz w temacie instrukcja korzystania z forum - co warto wiedzieć?
  • Poszczególne posty możesz oceniać (pozytywnie i negatywnie) za pomocą reakcji - ikona serca w prawym dolnym rogu każdej wiadomości.

5 minut temu, majster007 napisał:

witam, po zmontowaniu układu z potencjometrem miernik na poczatku pokazywał wartość niecałe 9V po przekreceniu pokretła potencjometr sie spalił.  dlaczego tak sie stało?

Co i w jaki sposób konkretnie miałeś podłączone, co mierzyłeś? Przy układzie, który omawiany jest w tym odcinku kursu raczej ciężko byłoby spalić potencjometr - raczej nie przypominam sobie, aby kiedykolwiek ktoś miał taki problem 😉 Czy na pewno podłączyłeś zasilanie do skrajnych wyprowadzeń, a nie do skrajnego i środkowego?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Cześć,

nie rozumiem do końca sekcji o oporze wewnętrznym, natężeniu i oporze.

Załóżmy, że mamy autostradę, stosując opór zawężamy jezdnię do jednego pasa. To sprawia, że przepustowość autostrady jest mniejsza (mniejsze natężenie) i robi się korek (wzrasta napięcie) - większy opór to większe napięcie na skutek gromadzenia się samochodów, spowodowane mniejszą przepustowością.

Biorąc pod uwagę prawo Kirchhoffa, jeżeli w jednym miejscu autostrady zwiększymy opór i tym samym napięcie (R1), w innym miejscu napięcie zmniejszy się (R2). I tak zwiększając opór R1 dochodzimy do momentu, kiedy tego przejazdu w ogóle nie ma, uzyskując opór nieskończony, czyli dokładnie to kiedy usuwamy z płytki jakikolwiek opornik - prąd nie przepływa. Jednak podczas ciągłego zwiększania oporu w R1, napięcie w R2 stale by spadało do bardzo niskich wartości, a użycie nieskończonego oporu skutkowałby niskim wynikiem w R2, a w rzeczywistoći to wtedy osiągamy najwyższy możliwy wynik napięcia.

Staram się to zrozumieć, ale bez skutku.

Jedynie co mi przychodzi na myśl, to wniosek, że do momentu gdy jest przejście (opór nie jest nieskończony) - R2 spada do niskich wartości, ale gdy przejścia nie ma (następuje opór nieskończony) ładunki nie zatrzymują się na tej "ścianie", tylko wracają do R2 (opornika w baterii), tworząc największe napięcie, ponieważ nie ma z kim go dzielić.

Czy jest ktoś w stanie mi to wyjaśnić?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)

Jeśli chcesz zastosować analogię do autostrady, to (analogia dość daleka, ale obrazowa):

  • napięcie to ilość samochodów na danym odcinku autostrady (z objazdami i równoległymi trasami włącznie)
  • natężenie to ilość samochodów przejeżdżających przez odcinek w jednostce czasu
  • opór to ograniczenie prędkości na danym odcinku pomnożony przez jego długość

Może być? Ktoś zaproponuje lepszą analogię do napięcia (moja mi się nie podoba)?

 

Edytowano przez ethanak
  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

W sumie nic się nie zgadza, ale napięcie faktycznie najbardziej. Ilość samochodów odpowiada ładunkowi, nie ma nic wspólnego z napięciem.

Natężenie to liczba samochodów przejeżdżających przez jedną "linię" (przekrój), czyli nieskończenie krótki (wąski?) odcinek.

Podana definicja oporu zupełnie nie ma sensu - chyba powstała z nie do końca zrozumiałego pojęcia rezystywności i zamiany kierunków. Bo jeśli należałoby mnożyć to nie przez długość, ale przekrój poprzeczny (liczbę pasów na autostradzie?)

Proponowałbym skupić się na pomaganiu w dziedzinach, które się jednak rozumie, a nie nabijaniu wpisów - ilość nie przechodzi w jakość.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Zanim rozwinie się tutaj jakaś mała awanturka to profilaktycznie proszę uczestników o zachowanie rozwagi. Pamiętajcie proszę, że głównie chodzi tu o pomoc początkującym, a to można robić bez dodawania drobnych złośliwości 😉

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Z mojej strony to był tylko apel o pisanie sensownych odpowiedzi, nie złośliwość. Po prostu nikt chyba nie zna się na wszystkim, więc może lepiej pomagać w tym na czym się znamy, niż wprowadzać w błąd początkujących pisząc na tematy o których nie mamy pojęcia.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
2 godziny temu, Elvis napisał:

Bo jeśli należałoby mnożyć to nie przez długość, ale przekrój poprzeczny (liczbę pasów na autostradzie?)

Z tego wynikałoby, że w przypadku zwiększenia liczby pasów (czyli podłączeniu równolegle rezystora/rezystorów) oporność uległaby zwiększeniu... <span class="ironia">Może faktycznie lepiej zabierać głos w tematach, o których ma się przynajmniej blade pojęcie...</span>

Ja wyszedłem z założenia, że ograniczenie prędkości odpowiada rezystywności, a długość odcinka odpowiada "długości" (ech... jak to nazwać?) rezystora. Co zrobiłem źle? Jak jest dobrze?

3 godziny temu, Elvis napisał:

Natężenie to liczba samochodów przejeżdżających przez jedną "linię" (przekrój), czyli nieskończenie krótki (wąski?) odcinek.

Jeśli dodasz "w jednostce czasu" to będziemy mieli piękny odpowiednik, prawda?

Co do napięcia nie będę się kłócić, ale zaproponuj coś lepszego.

Tu małe uściślenie: podoba mi się porównanie obwodu elektrycznego do autostrady czy siatki ulic - wielu osobom (właśnie początkującym) może pomóc zrozumieć podstawy, więc jeśli ktoś (Elvis?) zaproponuje jakąś ciekawą analogię byłoby pewnie miło...

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Ja wolę nie wymyślać własnych przykładów, ani nie uczyć innych fizyki, bo nie czuję się w tym ekspertem. Natomiast wymyślanie złych przykładów jest gorsze niż milczenie. Opór, czy raczej rezystancja to stosunek napięcia do prądu - więc nie mając definicji napięcia w tym przykładzie ciężko jest podać analogię oporu. Mnożenie przez szerokości, długości itd jest absolutnie bez sensu, chociaż wydawało mi się, że ma to jakiś związek z rezystywnością i była to próba tłumaczenia rezystancji za pomocą rezystywności... Ale nie wiem, o co chodziło - i chyba nie chcę wiedzieć. Poponuję zamiast pisać głupoty na forum po prostu się douczyć. A może ktoś pokusi się o artykuł z podstawami fizyki dla początkujących? Może wtedy będzie łatwiej zrozumieć czym są te nieszczęsne samochodziki, pasy, czy inne cuda.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

@Mikolaj, jak sam widzisz, taka analogia "uliczna" nie jest tutaj zbyt trafna, bo nawet użytkownicy z dużym stażem na forum mają odmienne zdania i ciężko to przełożyć na taki samochodowy świat. Może jednak spróbuj opisać to swoimi słowami od strony elektronicznej - wtedy będzie łatwiej wyłapać błąd w Twoim rozumowaniu 😉

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Chyba zrozumiałem, ale nie jestem w 100% pewien. 

Gdy nie ma rezystora badamy najzwyklej napięcie baterii, gdzie uzyskałem 9,1 V. W momencie dołożenia rezytora 10kΩ, rezystor pobiera odrobinę prądu (grzeje się) i napięcie w baterii spada - 9,01 V. Następnie wymieniając rezytor na 1kΩ, z baterii wypływa więcej prądu i obniża jej poziom napięcia do 8,78 V. Wcześniej prawdopodobnie źle interpretowałem dokładnie co mierzę, bo przykładając woltomierz do rezystorów, wciąż badamy jakie jest napięcie w baterii a nie jakie napięcie mamy na rezystorach, bo chyba w ten sposób na to patrzyłem (tak jak to się robi podczas mierzenia oporu rezystora).

Co do wyjaśnienia dlaczego mówimy, że przy braku rezystora opór jest nieskończonie duży - wynika to z tego, że im więcej oporu tym mniej pobieranego prądu z baterii, dlatego brak pobrania jakiejkolwiek prądu to nieskończenie duży opór, co sprawia, że całe dostępne napięcie pozostaje w baterii.

W artykule powiedziane jest, że na tym etapie nauki wystarczy, że zapamiętasz fakt istnienia takiego zjawiska, ale chciałem rozjaśnić sobie dlaczego 1k ma mniejsze napięcie niż 10k oraz dlaczego brak opornika to nieskończony opór.

Jeszcze wyjaśniając fragment o braku oporu "Brakiem oporu byłoby zastąpienie elementu przewodem." - chodzi tutaj o układ jak na załączonym zdjęciu?

Idąc dalej, czy wszystko sprowadza się do tego, że używając różnych elementów podpiętych do baterii, napięcie w baterii spada, a to może skutkować tym, że np. podłączając dwa silniki jeden się uruchomi a drugi nie (ze względu na spadek napięcia w baterii).

PS: Im mniejszy rezystory, tym więcej prąd w obiegu, a im więcej prądu w obiegu tym mniejsze napięcie w baterii?

IMG_20190615_133905.jpg

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
37 minut temu, Mikolaj napisał:

Gdy nie ma rezystora badamy najzwyklej napięcie baterii, gdzie uzyskałem 9,1 V. W momencie dołożenia rezytora 10kΩ, rezystor pobiera odrobinę prądu (grzeje się) i napięcie w baterii spada - 9,01 V. Następnie wymieniając rezytor na 1kΩ, z baterii wypływa więcej prądu i obniża jej poziom napięcia do 8,78 V. Wcześniej prawdopodobnie źle interpretowałem dokładnie co mierzę, bo przykładając woltomierz do rezystorów, wciąż badamy jakie jest napięcie w baterii a nie jakie napięcie mamy na rezystorach, bo chyba w ten sposób na to patrzyłem (tak jak to się robi podczas mierzenia oporu rezystora).

Tak, gdy nie ma rezystora mierzymy napięcie na baterii. Później im większy prąd pobieramy (mniejszy rezystor) tym na baterii robi się mniejsze napięcie. Wszystko dlatego, że bateria ma tę "nieszczęsny" opór wewnętrzny, który jest szkodliwy.

38 minut temu, Mikolaj napisał:

Co do wyjaśnienia dlaczego mówimy, że przy braku rezystora opór jest nieskończonie duży - wynika to z tego, że im więcej oporu tym mniej pobieranego prądu z baterii, dlatego brak pobrania jakiejkolwiek prądu to nieskończenie duży opór, co sprawia, że całe dostępne napięcie pozostaje w baterii.

Trochę od drugiej strony kombinujesz. Jak jest mały opór to prąd może popłynąć (to chyba jest jasne). Jak połączenia elektrycznego nie ma (opór jest nieskończenie duży), to prąd nie płynie. Jak do wyprowadzeń baterii przyłożysz plastikowy długopis to fizycznie połączenie będzie, ale prąd nie popłynie, bo długopis nie będzie dobrym przewodnikiem (stawia nieskończenie wielki opór). Teoretycznie, nawet jak nic nie podpinasz do baterii to prąd mógłby przecież popłynąć "w powietrzu", ale powietrze nie jest dobrym przewodnikiem, więc prąd nie płynie (analogicznie jak w przypadku podłączenia długopisu). Jeśli "mały" opór umożliwia przepływ prądu to "gigantyczny" opór sprawia, że żaden prąd nie płynie.

44 minuty temu, Mikolaj napisał:

Jeszcze wyjaśniając fragment o braku oporu "Brakiem oporu byłoby zastąpienie elementu przewodem." - chodzi tutaj o układ jak na załączonym zdjęciu?

Tak, tylko w takiej sytuacji robisz zwarcie na baterii. Próbujesz pobrać z niej maksymalny prąd i możesz ją uszkodzić/szybko rozładować.

47 minut temu, Mikolaj napisał:

Idąc dalej, czy wszystko sprowadza się do tego, że używając różnych elementów podpiętych do baterii, napięcie w baterii spada

Trzeba zapamiętać taki wniosek, że jak ze źródła zasilania pobiera się "jakiś prąd" to napięcie na źródle zasilania może maleć wraz ze wzrostem pobieranego prądu. 

47 minut temu, Mikolaj napisał:

może skutkować tym, że np. podłączając dwa silniki jeden się uruchomi a drugi nie (ze względu na spadek napięcia w baterii).

Prawie. Jeśli w teorii podłączyłbyś dwa identyczne silniki to upraszczając albo oba zadziałają prawidłowo albo żaden. Tylko to akurat zły przykład, bo taka bateria nie nadaje się do zasilania silników (właśnie dlatego, że ma za wysoki opór wewnętrzny i nie można pobierać z niej dużego prądu).

Udostępnij ten post


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!

Gość
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...