Fysik

Ellære - hvad gør jeg forkert?

11. september 2015 af 321bj (Slettet) - Niveau: B-niveau

Hej. Jeg skal beregne strømstyrken I₁ og I₂. Kredsløbet indeholder et batteri med en indre modstand på 5,25 ohm. Derudover er der en parallelkobling med en modstand på 90 ohm (R₁), og den anden modstand i parallelkoblingen er 100 ohm (R₂). Parallelkoblingen sidder i serieforbindelse med en modstand på 110 ohm (R₃). Strømstyrken gennem kredsløbet er 0,123 A.

Hvordan beregner jeg I₁og I₂ i parallelkoblingen?

Jeg har beregnet hvilespændingen (U₀) til 20,0021 V og polspændingen (U_P) til 19,3563 V.

Men jeg kan ikke få strømstyrken gennem modstnd 1 og odstand 2 til at passe, for sammenlagt skal de jo være den samme strømstyrke som den gennem hele kredsløbet (de 0,123A), og begge mine resultater i beregningen er højere, når jeg regner det ud.

Hvad har jeg gjort forkert, og hvad skal jeg gøre i stedet.

Jeg har vedhæftet min beregning af I₁ (dog uden endeligt facit) og jeg har beregnet I₂ på samme måde (så bare brugt I₂ og værdien af R₂ i stedet for I₁ og værdien af R₁ i formlen)

Vedhæftet fil: b.docx

Brugbart svar (0)

Svar #1
11. september 2015 af Eksperimentalfysikeren

Desværre kan jeg ikke læse docx-dokumenter, men du har givet en god beskrivelse, så jeg ved, hvad det drejer sig om. Du har formodentlig beregnet erstatningsmodstanden for de to parallelkoblede modstande. Ud fra den og den samlede strømstyrke kan du finde spændingsforskellen over den. Brug så denne spændingsforskel og den enkelte modstand, f.eks. 100Ω, til at finde strømstyrken gennem denne modstand. Resten går gennem den anden.

Svar #2
11. september 2015 af 321bj (Slettet)

#1 Ok. Men hvordan skal jeg beregne den.

jeg har fået erstatningsresistansen til 47,3684 for parallelkoblingen.

Når jeg medtager, den er bundet i seriekobling med modstanden på de 110 ohm, har jeg fået den samlede erstatningsresistans til 157,3684 ohm

Brugbart svar (0)

Svar #3
11. september 2015 af mathon

Hvilespændingen er $(162{,}618\; \Omega )\cdot (0{,}123\; A)=158{,}014\; V.$

Brugbart svar (2)

Svar #4
11. september 2015 af Eksperimentalfysikeren

Du skal ikke tage seriemodstanden med, kun parallelmodstandene. Det er jo dem, der skal dele strømmen.

Brugbart svar (1)

Svar #5
11. september 2015 af mathon

Spændingen over R_1 og R_2
er:
$U_{par}=(47{,}368 \; \Omega )\cdot (0{,}123\; A)=5{,}82632\; V$

$I_1=\frac{5{,}82632\; V}{90\; \Omega }=0{,}0647\; A$

$I_2=\frac{5{,}82632\; V}{100\; \Omega }=0{,}0583\; A$

Brugbart svar (1)

Svar #6
11. september 2015 af hesch (Slettet)

Der spørges jo hverken om U_par eller hvilespænding, men om I1 og I2. Disse kan beregnes med to ligninger:

I1 + I2 = 0,123A

90*I1 = 100*I2 => 90*I1 - 100*I2 = 0

Brugbart svar (1)

Svar #7
12. september 2015 af mathon

#0
Hvilespændingen blev kun medtaget i #3 for at vise dig, at du var på vildspor.

eller
$I_1=\frac{R_2}{R_1+R_2}\cdot I=\frac{100}{190}\cdot (0{,}123\; A)=0{,}0647\; A$

$I_2=\frac{R_1}{R_1+R_2}\cdot I=\frac{90}{190}\cdot (0{,}123\; A)=0{,}0583\; A$

Brugbart svar (1)

Svar #8
12. september 2015 af hesch (Slettet)

#7: Jo, men du opstiller her en ny formel, hvis eksistens og formulering skal huskes. Forståelsen af hvordan tingene virker, er det vigtige, altså at ~~huske~~ vide hvordan de hænger sammen (facts).

I #6 skal man alene vide:

1. ligning: Summen af strømmene = 0,123A.

2. ligning: Spændingerne er ens over R1 og R2.

Denne tilgang kommer een til gavn, når større netværk end bestående af 4 modstande + et batteri skal analyseres. Man skal blot vide/erkende facts. Så bliver det mere ligetil/lettere.

Jeg fornemmer, at mange trådstartere her på portalen er frustrerede over alle disse formler, der skal huskes, og kan spørge: Nogen der kender en formel for ??????

Det er da et vildspor. Det er udenadslære.

Brugbart svar (0)

Svar #9
12. september 2015 af mathon

citat:

I #6 skal man alene vide:

1. ligning: Summen af strømmene = 0,123A.

2. ligning: Spændingerne er ens over R₁ og R₂.
…

hvoraf følger:
   $R_1\cdot I_1=U=R_2\cdot I_2$
   dvs
      $\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}$
samt

$\frac{I_1}{I}=\frac{R_2}{R_1+R_2}$

$I_1=\frac{R_2}{R_1+R_2}\cdot I$ $I_2=\frac{R_1}{R_1+R_2}\cdot I$ der er simpel matematik,
som du kalder udenadslære og frustration, men i virkeligheden blot er at kunne udrede de matematiske årsagsfølger af sin grundforståelse, hvilket opgaveløsning altid går ud på.

Brugbart svar (1)

Svar #10
12. september 2015 af hesch (Slettet)

#9: Mathon, når man kigger på historikken i dine indlæg, er de sprængfyldte med formler, indsatte værdier, og færdige gennemregninger, klar til afskrift og aflevering. Du levner ikke meget plads til egentlig forståelse, hvilket vel er vejen til at lære noget. Der er ikke megen forklaring i dine indlæg, blot formler og gennemregninger. Jeg finder det overflødigt at finde eksempler på dette.

Jeg er klar over at mange trådstartere honorerer dette med et "brugbart svar", men der går ikke lang tid førend de samme spørger om stort set det samme igen, og udbeder sig en "ny formel" (til en ny aflevering): De har ikke lært noget.

Du kunne have nøjes med at skrive:

Spændingerne er ens over R₁ og R₂ => R1*I1 = R2*I2 ( eller lignende )

Men det har du da ikke gjort i #3 eller #5, hvori jeg ikke ser denne "grundforståelse" fremgå. I #7 skriver du blot en formler op, som så er simpelt matematisk udredt i #9.

Denne simple udredning kan ske på mange måder, også ved ligningssættet:

I1 + I2 = 0,123A
R1*I1 = R2*I2

. . . der nemt løses ved substitution. Dette viser på een gang forståelse, og jeg tror faktisk ikke lærer/censor kræver en udredning vedr. hvordan løsningen er fremkommet.

Du bør bemærke at SP henstiller til, at man ikke giver færdige løsninger til opgaver, men giver hints til en løsning. Når jeg selv læser #6, synes jeg at jeg er ved at gå over stregen.

Der findes andre fora, hvor dine indlæg ville blive slettet, og hvor du ville få en advarsel om at fortsætte på samme vis ( hvis du ikke vil udelukkes ).

( Jeg har fået een, men kun een ).

Skriv et svar til: Ellære - hvad gør jeg forkert?

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.