5 svar
93 visningar
wangster behöver inte mer hjälp
wangster 115
Postad: 26 mar 2023 15:32

Fysik B vt00 uppg. 11

Hej

uppgiften 11 på https://fysikstugan.se/wp-content/uploads/2018/08/Fysik-B-vt00.pdf 

 

Jag fattar ingenting. Hur uppstår det en motspänning från en spole? Vad är fyrkantsspänning? Hur kan toppvärdet vara U(batteri) + e(spole)? Om en motspänning uppstår så borde den ju vara större ju större spänningen är från batteriet? Och varför står det pulserande likspänning i facit, är det likström eller växelström?

AlvinB 4014
Postad: 26 mar 2023 16:08 Redigerad: 26 mar 2023 16:10

Tänk Lenz lag. När spänningskällan kopplas in vill spänningskällan driva ström moturs i kretsen. Spolen kommer då vilja driva ström medurs i kretsen och då blir + och - så här:

Sen är helt enkelt Ubatteri=UR+espoleU_\text{batteri}=U_R+e_\text{spole} enligt spänningsdelning.

En fyrkantsspänning är en typ av växelström där spänningen varierar mellan en viss spänning och 0 volt. Men vi kan ju också se det som en likspänning under korta tidsintervall eftersom den är konstant fram tills dess att den slås av och sedan konstant fram tills dess att den slås på igen. Fyrkantsspänningens graf visas i bilden vid spänningskällan.

Notera att det är spänningen URU_R över resistorn vi mäter av. Denna är lika med UbatteriU_\text{batteri} då spänningskällan börjar minska igen (spolen får noll spänning när den går från att vilja driva ström medurs till att vilja driva ström moturs). Vi får då att u^=Ubatteri=10 V\hat{u}=U_\text{batteri}=10\ \text{V}.

wangster 115
Postad: 26 mar 2023 16:18

Kan man verkligen addera 2 spänningar som har motsatta riktningar? 

Och ska jag betrakta U(batteri) som konstant från t=0 till att den börjar minska igen?

AlvinB 4014
Postad: 26 mar 2023 16:24
wangster skrev:

Kan man verkligen addera 2 spänningar som har motsatta riktningar? 

Och ska jag betrakta U(batteri) som konstant från t=0 till att den börjar minska igen?

Det är ju egentligen bara Kirchoffs andra lag. Vandrar vi ett helt varv runt i slingan skall summan av spänningarna bli noll. Med hänsyn till att UbatteriU_\text{batteri} är motriktad övriga spänningar får vi då

espole+UR-Ubatteri=0,e_\text{spole}+U_R-U_\text{batteri}=0,

vilket ger

Ubatteri=UR+espoleU_\text{batteri}=U_R+e_\text{spole}.

Och ja, UbatteriU_\text{batteri} är konstant fram till dess att den slås av och blir noll, och så upprepas det hela. Spänningskällan har ju en sådan graf som visas i den lilla figuren alldeles vid spänningskällan, och sedan mjukar spolen ut den.

wangster 115
Postad: 26 mar 2023 16:31 Redigerad: 26 mar 2023 16:33

Jaha, så jag kan nästan tolka spolen som en resistor, men vars resistans beror på tiden? Men om det är lenz lag, så beror ju e på d(phi)/dt, alltså strömmen i det här fallet. Men om spänningen är konstant och spolens "resistans" beror på strömmen så borde ju inte strömmen ändras. Hur uppstår uppstår då lenz lag. Är det först  strömmen som ändras eller är det först resistansen som ändras? Var börjar reaktionen liksom

AlvinB 4014
Postad: 26 mar 2023 17:19
wangster skrev:

Jaha, så jag kan nästan tolka spolen som en resistor, men vars resistans beror på tiden? Men om det är lenz lag, så beror ju e på d(phi)/dt, alltså strömmen i det här fallet. Men om spänningen är konstant och spolens "resistans" beror på strömmen så borde ju inte strömmen ändras. Hur uppstår uppstår då lenz lag. Är det först  strömmen som ändras eller är det först resistansen som ändras? Var börjar reaktionen liksom

Nja, spolen är lite svår att betrakta som resistor (om vi nu inte börjar med komplexa resistanser; vänta bara tills du läser mer ellära!) eftersom den till skillnad från en resistor kan fasförskjuta ström och spänning.

Faktum är att spolen på sätt och vis kan reagera på det som har hänt/kommer att hända på ett sätt som en resistor inte kan. En spole är liksom en fundamentalt annan komponent än en resistor och det gör att man inte kan tänka att ström och spänning slaviskt följer varandra som de gör i en resistor.

Det här klarnade för mig, och jag tror det kommer klarna för dig om/när du läser en kurs i växelström på universitetsnivå.

Svara
Close