Fysik

Resistorkobling og hoppende bold

06. november 2012 af iMalte (Slettet) - Niveau: A-niveau

Hey guys..

Jeg sidder med en fysik opgave, jeg ikke lige kan gennemskue hvordan jeg løser..
Er der nogen der har nogle bud, og kan se resultatet??

Opgave 1;

På figuren herunder ses en kobling af resistorer. Pilen viser en ledning, som deler den blå resistor, så den øverste del kan varieres kontinuert mellem 0ohm og 30ohm. Antag at den øverste del af den blå resistor har resistansen x, så vil den nederste del have resistansen 30ohm-x
a) Bestem den maksimalt mulige resistans mellem punkterne A og B (figur vedhæftet)

Opgaven hedder opgave 3 i dette link.

http://www.birke-gym.dk/fysik/plakatopgaver-2012.pdf


Brugbart svar (1)

Svar #1
06. november 2012 af Jerslev (Slettet)

#0: Har du selv noget forslag? Hvad har du selv tænkt?


Brugbart svar (1)

Svar #2
06. november 2012 af hesch (Slettet)

#0: 

Standardmetoden:  Find RAB(x). Find Rmax ved  dRAB(x)/dx = 0.

Den intuitive metode:

Der findes jo tre "interessante" indstillinger:

x=0Ω:  10Ω kortsluttes, og RAB = 30Ω || 20Ω

x = 30Ω: 20Ω kortsluttes, og RAB = 30Ω || 10Ω

x = 10Ω:  Der går nu ikke strøm gennem udtaget på potentiometret, og du kan faktisk klippe denne forbindelse. Der vil gå en strøm i forbindelsen, netop når strømmen kan finde en nemmere vej gennem netværket, på denne måde ( og RAB vil falde ).

Men prøv nu standardmetoden først, og se om det passer med den intuitive metode.


Brugbart svar (1)

Svar #3
06. november 2012 af Nikgi0 (Slettet)

Hvad er det jeg skal gøre herfra, jeg kender løsningerne, men hvordan skal jeg finde x???


Brugbart svar (1)

Svar #4
06. november 2012 af hesch (Slettet)

#3:  Rtotal = R1 + R2. 

Insæt R1(x) og R2(x) i stedet for R1, R2, og find dermed Rtotal(x).  Find maximum for Rtotal(x) ved differentiation med hensyn til x.


Brugbart svar (1)

Svar #5
06. november 2012 af Nikgi0 (Slettet)

Jeg forstår det stadig ikke... :(


Brugbart svar (1)

Svar #6
06. november 2012 af hesch (Slettet)

1/R1 = 1/x + 1/10  ⇒ R1 = 10*x / ( 10+x )

1/R2 = 1/(30-x) + 1/20   ⇒  R2 = (30-x)*20 / ( 30-x + 20 )

Rtotal(x) = R1 + R2 = 10*x / ( 10+x ) + (30-x)*20 / ( 30-x + 20 )

Rtotal,max  findes for x, hvor dRtotal(x)/dx = 0


Brugbart svar (1)

Svar #7
06. november 2012 af hesch (Slettet)

#6 ( fortsat ):  Tja, det tager jo 10-15min. at regne differentialkvotienten igennem, (brøk).

Men man skal hæfte sig ved, at kvotienten bliver = 0, når tæller = 0, eller når nævner = ∞, sidstnænte er nok ikke en mulighed.

Så der er lidt slid og slæb her, men det arbejde må I altså selv udføre, #0 og #3.


Skriv et svar til: Resistorkobling og hoppende bold

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.