Kortslutning
Hej!
Om vi antar att resistansen är noll i ledaren, betyder det att ingen ström kommer nå lampa B? Jag tänker mig att om man sätter en voltmätare för att mäta spänningsfallet i B kommer det bli 0. Därför kommer ingen ström färdas genom B.
Men det är en sak jag inte förstår – jag ser faktiskt inget skäl till att strömmen inte skulle passera B. Varför skulle den inte kunna passera B? Att spänningsfallet blir 0 är en annan femma. Kan inte strömmen bara passera lampan utan att förlora potential? Precis som strömmen kommer passera i resten av ledaren – utan att förlora potential.
Tänk dig att ledaren har en jätteliten resistans. Hur ser strömdelningen ut om man paralellkopplar en jätteliten resistans med en mycket större resistans.
Nej. Ström kan inte passera lampan utan att förlora potential. Eftersom lampans material har en egenskap som heter resistans, som gör att man måste ha en potentialskillnad för att det ska kunna flyta ström, enligt ohm’lag U=R*I.
Man förlorar potential även i en bit ledare, men ofta kan man idealisera, och förenkla genom att säga att potentialen inte förloras i ledaren, utan i resistorn. Eftersom resustorn oftast har väldigt mycket högre resistans än ledaren.
Om strömmen går genom B innebär att du tappar potential eftersom lampan då skulle lysa. Strömmen väljer lättaste vägen och det är via kortslutningsslingan. Den andra vägen är uppförsbacke.
Tack båda två! Det hjälpte!
Vänta nu lite... jag vill inte vara besvärlig, men efter lite fundering om det JohanF skrev:
Nej. Ström kan inte passera lampan utan att förlora potential.
Är verkligen potentialskillnaden exakt 0 mellan båda sidor om lampan B? För du nämnde nyss att man ofta idealiserar. Så jag antar att det ändå finns lite potentialskillnad i ändarna runt B. På det sättet måste väl ändå pyttelite ström passera?
Helt rätt. Tänk dig en lampas resistans, kanske 10ohm. En bit kabels resistans, kanske 1mohm. Det går då tiotusen gånger mindre ström genom lampan än i ledaren.
JohanF skrev:Helt rätt. Tänk dig en lampas resistans, kanske 10ohm. En bit kabels resistans, kanske 1mohm. Det går då tiotusen gånger mindre ström genom lampan än i ledaren.
Jag är så glad för all hjälp. Tack, verkligen. Eftersom ledaren och lampan är parallellkopplade måste väl spänningsfallet längs dem vara lika? Se min bild:
I punkten p är då potentialen = batteriets spänning - spänningsfallet U.
Detta spänningsfall U kommer vara väldigt litet, det förstår jag. Men bara för att bekräfta, så det kommer finnas lika stort spänningsfall längs ledaren som är parallell till lampan?
(Bonusfråga om du orkar: Hur förhåller sig detta spänningsfall i den parallella ledaren till spänningsfallet längs ledaren i övriga delar av kretsen? Om du inte förstår vad jag är ute efter kan du ignorera frågan. Den är nog inte så bra formulerad.)
Teoretiskt sett är resistensen i ledaren 0. Då kommer spänningsfallet över ledaren att bli 0. Då gäller det för strömmen genom lampan B att U = RI, och då blir I = 0 oberoende av värdet på resistansen.
Om du vill räkna så noggrannt att du tar med ledarens resistans, får du sätta dit ett litet motstånd på den nedre ledaren och räkna på parallellkopplingen.
Som smaragdalena säger.
Och om man vill undersöka resistansen i övriga delar av ledaren så så kan man helt enkelt modellera ledaren som massor av små små resistanser i serie med varandra. Eller om man går över till en kontinuerlig modell där man säger att ledaren har en viss resistans per längdenhet och mäter längden på varje ledarsektion för att kunna beräkna dess resistans. Tex, en ledare som är 1m lång har reisistansen 1mohm, klipper man av ledaren på mitten så har varje 0.5m-del av ledaren resistansen 0.5mohm.
Smaragdalena skrev:Teoretiskt sett är resistensen i ledaren 0. Då kommer spänningsfallet över ledaren att bli 0. Då gäller det för strömmen genom lampan B att U = RI, och då blir I = 0 oberoende av värdet på resistansen.
Om du vill räkna så noggrannt att du tar med ledarens resistans, får du sätta dit ett litet motstånd på den nedre ledaren och räkna på parallellkopplingen.
Grymt! Kan man använda denna förklaringsmodell för att förklara varför strömmen slutar gå genom lampan och går genom ledaren. För ledaren blir ju ekvationen ca 0 = I × ca 0
Alltså kommer det kunna finnas ström genom ledaren. Denna ström borde rimligen vara lika med hela strömmen som kommer ut ur batteriet eftersom allt passerar ledaren? Inget passerar lampan.
Ja, det är precis så man gör.
Smaragdalena skrev:Ja, det är precis så man gör.
Så jag kan säga att spänningsfallet längs ledaren är ca 0 V och eftersom ledaren ligger parallellt med lampan är spänningsfallet längs lampan densamma, alltså ca 0 V.
Vilket ger ca 0 = I × R i lampan.
Eftersom R är ett förhållandevis stort värde måste I vara jättelitet.
Jag tror jag inte jag förstod vad du menade först när du skrev hur jag skulle tänka. Kom nyss på att det var så här du kanske menade. Är det rätt?
Eftersom lampan är kortsluten går det ingen ström genom den, så spänningsfallet är 0.
Smaragdalena skrev:Eftersom lampan är kortsluten går det ingen ström genom den, så spänningsfallet är 0.
Så det är inte rätt förklaring det jag skrev? Jag vill förklara varför ingen ström går genom lampan.
Jag menar så här:
Eftersom ledarens resistans i princip är 0 kommer spänningsfallet vara 0 enligt U = IR.
Ledaren är parallell med lampan, så även hos lampan blir spänningsfallet 0.
Vi får ekvationen för lampan: I = U/R = 0/R
Detta innebär att oavsett lampans resistans gäller I = 0.
Jag är inte helt säker på vad du försöker förstå, men jag tror du frågar vad som är hönan och vad som är ägget.
Hönan är potentialskillnaden. Utan potentialskillnad kan du aldrig få en ström (utom under väldigt korta tidperioder som korrigerar sig själv och återställer jämvikt efter tillräckligt lång tid).
Resistans i ledare eller motstånd är en materialegenskap som bestämmer hur stor ström en viss potentialskillnad ger upphov till.
När du kortsluter ett motstånd med en lågohmig ledare så ”potentialutjämnar” du båda sidor av motståndet. Hur bra din potentialutjämning blir beror på hur lätt de laddningar som hel tiden trycker på från huvudkretsen kan ta genvägen genom ledaren, med minsta möjliga potentialfall. För detta potentialfall som du inte lyckas bli av med kommer att också skapa en liten ström genom motsråndet.
JohanF skrev:Jag är inte helt säker på vad du försöker förstå, men jag tror du frågar vad som är hönan och vad som är ägget.
Hönan är potentialskillnaden. Utan potentialskillnad kan du aldrig få en ström (utom under väldigt korta tidperioder som korrigerar sig själv och återställer jämvikt efter tillräckligt lång tid).
Resistans i ledare eller motstånd är en materialegenskap som bestämmer hur stor ström en viss potentialskillnad ger upphov till.
När du kortsluter ett motstånd med en lågohmig ledare så ”potentialutjämnar” du båda sidor av motståndet. Hur bra din potentialutjämning blir beror på hur lätt de laddningar som hel tiden trycker på från huvudkretsen kan ta genvägen genom ledaren, med minsta möjliga potentialfall. För detta potentialfall som du inte lyckas bli av med kommer att också skapa en liten ström genom motsråndet.
Ja, det är exakt det där med potentialutjämning som jag försöker förstå. Vi säger att jag kortsluter motståndet genom att sätta en ledare parallellt till motståndet.
Vi säger att ledaren är resistansfri vilket innebär att spänningsfallet längs ledaren är noll. Men det måste också betyda att spänningsfallet längs motståndet är 0. De bägge är ju kopplade parallellt – alltså måste spänningsfallet vara detsamma. Så om ledaren har spänningsfallet 0 måste motståndet ha spänningsfallet 0.
Ekvationen för motståndet blir nu I = U/R = 0/R. Med andra ord är I = 0.
Så nu har jag förklarat att strömmen genom motståndet är 0 (ungefär). Har jag förklarat det på ett rätt sätt?
Ja, men du behöver lära dig de rätta orden också.
Smaragdalena skrev:Ja, men du behöver lära dig de rätta orden också.
Tusen tack om du kan förklara vilka ord som är fel.
Du behöver lära dig vad som menas med kortslutning och använda det ordet när det är relevant.
Smaragdalena skrev:Du behöver lära dig vad som menas med kortslutning och använda det ordet när det är relevant.
Ett motstånd kortsluts när en ledare med låg resistans placeras parallellt till motståndet.
Kortslutning inträffar därför när en av grenarna som strömmen färdas i har mycket lägre resistans.
Då sker följande (vilket jag skrev i det andra inlägget):
Vi säger att ledaren är resistansfri vilket innebär att spänningsfallet längs ledaren är noll. Men det måste också betyda att spänningsfallet längs motståndet är 0. De bägge är ju kopplade parallellt – alltså måste spänningsfallet vara detsamma. Så om ledaren har spänningsfallet 0 måste motståndet ha spänningsfallet 0.
Ekvationen för motståndet blir nu I = U/R = 0/R. Med andra ord är I = 0. Motståndet får ingen ström (i stort sett).
Har jag visat bättre förståelse för kortslutning nu? Eller fattas något fortfarande?
Smaragdalena skrev:Du behöver lära dig vad som menas med kortslutning och använda det ordet när det är relevant.
Jag blir ju lite osäker när du skriver att jag måste lära mig vad som menas med kortslutning. Jag har ju förklarat det i flera inlägg vad det innebär och sedan frågade om någon kunde bekräfta om min förklaring var korrekt. Men det känns som att du menar att något i mina förklaringar inte stämmer. Vad är det som inte är rätt i det jag skrev i mitt senaste inlägg?
Hjälp hade uppskattats :)
