Induktion Uppgift 6.29 - Heureka fysik 2
Hej, jag förstår inte riktigt hur man löser a uppgiften.
Man ska använda U = RI. Och kretsen kommer med stor sannolikhet att se ut på följande sätt:
Men när ska man använda vilken ström?
Jag tänkte att den ena resistansen beräknas genom att tänka att det efter ett tag blir ett konstant värde på strömmen och därmed använder man R = U/I (men vilken resistor denna är vet jag inte). Den andra beräknas väl genom att ta U = (R1 + R2) * I. Men det är väl inte nödvändigtvis så att detta I har värdet 1 mA, vad är isåfall motiveringen till det?
Hur fungerar en spole? Går det ström genom den i början eller då strömmen stabiliserats? Vad händer med den totala resistansen i kretsen om strömmen går genom spolen?
Strömmen går genom den väg som är minst "jobbig". I början går väl strömmen genom spolen vilket gör att den känner av det och inducerar en ems. Då blir det jobbigt att ta den vägen och fler elektroner går genom resistorn. Man kan väl resonera utifrån denna.
U = RI + L dI/dt
Till en början kommer en större del att utgöra ems och mindre del utgörs av resistorns spänning, sedan blir det väl tvärtom eftersom den induktiva resistansen är hög. Till slut så slutar ems att verka då spolen "ger upp" och då kommer fler att gå genom spolen.
Detta är dock antagligen fel då det enligt teori ska vara så att ems:en är störst i början sen är det resistorns del av spänningen som tar över.
Den totala resistansen i kretsen utgörs av ems och resistorn under den som har en spole om strömmen går genom spolen tror jag. Men det kommer väl alltid finnas en del av strömmen som går genom resistorn ändå?
Jag tror det är enklast att tänka så här:
Precis efter tillslag går ingen ström genom spolen, vi kan helt tänka bort den.
Efter "lång tid" kommer spolen i stället att bete sig som en kortslutning.
Bilden ovan skiljer sig lite från din koppling men den visar hur strömmen genom beter sig efter att strömbrytaren slagit till.
Formeln du skrivit (U = RI + L dI/dt) är rätt. U beror både på I och dess derivata. Det är en första ordningens differentialekvation som går att lösa, vet inte om ni gått igenom sånt i matten.
Det står i uppgiften att "amperemetern visar i första ögonblicket 12V, 1.0mA. Konstig amperemeter som också mäter spänning! Vi får nog anta att dessa 12V är över spolen med sin parallellkopplade resistans.
