polspænding Up og Uo

U₀ = (R_i+R_y)·I

U_p = R_y·I

U₀=hvilespænding, U_p=polspænding, R_y=ydre modstand og R_i=indre modstand 

Hvilespændingen er polspændingen, når der ikke går nogen strøm, og polspændingen er når der går en strøm. I batteriet er der en indre modstand og i kredsløbet en ydre modstand. Hvilespædingen er med andre ord den totale spænding i kredsløbet, og summen af polspændingen og spændingsfaldet i batteriet.

Når du skal bruge Ohms lov, skal du bruge den spændingsforskel, der er over den modstand, du regner på. Hvis den er forbundet direkte til et batteri, er det polspændingen U_p. Hvis den er en del af et større kredsløb, kan det være en anden spændingsforskel, du skal bruge. Har du f. eks. to modstande R₁ og R₂ i serie forbundet til batteriet, skal du regne med U_p over dem begge: U_p = (R₁+R₂) · I.

#0:   Du skal bruge U₀ i serie med den indre modstand, R_i .

Et batteri / en spændingsforsyning har altid en indre modstand, R_i . Du kan ikke fjerne den, kortslutte den eller sætte den i parallel med en modstand, for du har ikke tilgang til den. Den sidder i batteriets indre.

U₀ er batteriets elektromotoriske kraft. Når batteriet ikke er belastet, går der ingen strøm gennem batteriet, og dermed ingen strøm gennem R_i .  Du får derfor ingen spændingsfald over R_i , og når du derfor måler spændingen over batteriets poler, U_p , er det alene U₀ du måler. Når du belaster batteriet med en strøm, I, og måler spændingen over batteriet, måler du U₀ minus spændingsfaldet over R_i .   Altså:

U_p = U₀ - R_i * I .

Når I = 0, ses det at U_p = U₀

U_p er den spænding du kan måle over batteriets poler/terminaler/tilslutninger.

U₀ er en mere "teoretisk" spænding i batteriets indre, men det er den du skal anvende, i serie med R_i , når du skal beregne spændinger i et kredsløb, hvor der fx indgår en variabel belastningsmodstand, R_y .

https://www.google.dk/search?q=polsp%C3%A6nding&biw=1366&bih=657&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=BOx2VNWEOOK6ygPY0YC4BQ&ved=0CAkQ_AUoAg#facrc=_&imgdii=_&imgrc=5wUZh-DKLHszMM%253A%3B3NXiagQ7U6hoLM%3Bhttp%253A%252F%252Fjopsen.dk%252Fwiki%252Fimages%252Fc%252Fcd%252FElektromotorisk_kraft.png%3Bhttp%253A%252F%252Fjopsen.dk%252Fwiki%252FElektromotorisk_kraft%3B451%3B201

Du skal ALTID benytte den spændingsforskel, der er over den modstand, du regner på.

Hvis modstanden R er forbundet til et batteri, og du regner på R, er det polspændingen, du skal bruge: U_p = R * I.

De kemiske processer inde i batteriet foregår ikke øjeblikkeligt, der skal lidt tid til. Derfor bliver batteriets spænding under belastning noget mindre end spændingen uden last. Det har vist sig, at man kan beskrive det som et ideelt batteri med spændingen U₀ i serie med en modstand R_i. Måler man på det ubelastede batteri, så måler man U₀, der kaldes batteriets elektromotoriske kraft. Det er den nominelle vaærdi af den elektromotoriske kraft, der står på siden af batteriet.

Når man belaster batteriet ved at tilslutte en ydre modstand, falder den spænding, polspændingen U_p, man kan måle udvendigt. Faldet kan beskrives som en spændingsforskel over den hypotetiske indre modstand. Hvis man kender strømstyrken I, kan man beregne den indre modstand ved Ohms lov: U₀-U_p = R_i*I.

Har man en modstand R_y og et batteri, hvor man har opgivet elektromotorisk kraft U₀ og indre modstand R_i,

kan man beregne strømstyrken med Ohms lov på serieforbindelsen af R_i og R_y: U₀ = (R_i + R_y) * I.

I mange tilfælde ser man på en modstand R, der er forbundet mellem to punkter A og B, der ikke har direkte forbindelse til batteriet. Ohms lov blver så |U_A - U_B| = R * I., hvor U_A og U_B er spændingerne i de to punkter.

#4:    Ad:

Du skal ALTID benytte den spændingsforskel, der er over den modstand, du regner på.

Det er jo ikke alle belastninger, der består af en fast modstand. Det kunne jo være en variabel modstand, hvor man skal beregne belastningsstrømmen som funktion af den variable modstands indstilling. Det er da ikke et urealistisk "tænkt" eksempel. Her varierer polspændingen U_p ved ændring af den variable modstand, men ikke U₀ , og man benytter derfor U₀ i serie med R_i i sin beregning.

Så man skal ikke ALTID benytte polspændingen, men kan ALTID benytte U₀ i serie med R_i .

#5 Ohm  lov handler om en modstand, spændingsforskellen over den og strømmen igennem den. Det var det, Ohm beskæftigede sig med.

Som det fremgår af det sidste afsnit i mit indlæg, er der tilfælde (i elektronikken mange tilfælde), hvor modstanden ikke er forbundet direkte til strømkilden. Så kan man ikke bruge U₀.

Den version, du kommer med, er ikke Ohms lov i ren form, men et tillæg, som i mange men langt fra alle tilfælde har sin berettigelse.

Skal man bestemme den effekt, der afsættes i modstanden, så skal R_i ikke med i udtrykket.:

P = U * I = R * U²  = I² / R.

#6:  Kombinationen af U₀ og R_i er dybest set batteriets Thevenin-ækvivalent. Trådstarteren ( har vi efterhånden helt glemt ham ? ) spørger ind til U_p , U₀ og R_i , og altså hvordan et batteri indgår i beregninger ved brug af ohms lov. Hvordan en modstand indgår i elektroniske kredsløb, hvor spænding/strøm måske er elektronisk reguleret, og hvor der måske indgår ulineære karakteristikker for diodespændingsfald i kredsløbet, er jo trådstarterens spørgsmål fuldkommen uvedkommende.

Dine forskellige formler for udregning af effekten, forstår jeg ikke. Man kunne lige så godt argumentere:

P = I² * R :

Ergo skal polspændingen ikke med i udtrykket. Sådan kan man jo så meget.