Fysik - har brug for hjælp!!

#0:  Jeg kan ikke læse værdien for batteriets indre modstand, men lade os nu sige, at den er 1Ω:

Du kan så kombinere modstande i serie- og parallelforbindelse, og kan lave en række ikke sporbare fejl undervejs. Mere systematisk og sporbart er det at opstille en knudepunktsligning (Kirchhoffs strømlov) med knudepunkt, A,  i kredsløbets øverste højre hjørne, og med bundgrenen forbundet til 0V ( reference-spænding ). Herefter kan ligningen opstilles ( alle strømme positive mod knudepunktet ):

I1+I2+I3 = 0      →

(12V-U_A)/(1+3)Ω + (0V-U_A)/(8+4)Ω + (0V-U_A)/6Ω = 0

Bestem U_A.  Så "letter tågen".

Ved indsættelse af U_A i ligningen kan du nemt bestemme strømmene I1+I2+I3.

Kan du forklare det på en anden måde? Jeg forstår det slet ikke.

I1 er strømmen i venstre gren rettet mod A.
I2 er strømmen i midterste gren rettet mod A.
I3 er strømmen i højre gren rettet mod A.

Man substituerer Ix med ΔUx / Rx    ( ohms lov ).   Herved fremkommer ligningen. Løs denne mht. U_A.

Kirchhoff siger:  Summen af strømmene, regnet med fortegn, mod et knudepunkt = 0.

Du må kunne løse ligningen, opstillet i  #1.  Du skal finde U_A = 6V.

Indsæt nu U_A i ligningen, og find strømmene.

Tjek strømmenes rigtighed med ohms lov og Kirchhoffs lov. Det vil give dig fornemmelsen af hvad der sker.

#4   Jeg ved godt, at du er fortrolig med Kirchhoffs love; men du kan ikke forvente at gymnasieelever kender dem

Her er en anden måde

a. De to modstande 8Ω og 4Ω er sat i serie. Find erstatningsmodstanden R_e1 for dem.

Denne erstatningsmodstand er parallel  med modstanden på de 6Ω. Find erstatningsmodstanden R_e2 for dem.

R_e3, modstanden på de 3Ω og den indre modstand er serieforbundet. Brug dette til at finde den totale modstand i kredsløbet. Du kan nu bruge Ohms lov til at finde strømstyrken gennem spændningskilden.

Du kan nu udfra strømstyrken finde spændnigsfaldet over de 3Ω og derefter over de to parallelkoblede dele

Mange tak!!!!

Det er til at forstå nu. Meget dejligt!!

#6: Med udgangspunktet i #1:

I1+I2+I3 = 0    ( der ikke burde være svær at forstå/gennemskue )

opstiller jeg een ligning med een ubekendt ( som selv en gymnasieelev burde kunne løse ). Med farvelægning og lidt forklaring, viser jeg hvordan strømmene findes. Hvis trådstarter ikke helt forstår forklaringen, kan der stilles spørgsmål, hvilket da også sker i #2. I #3 svarer jeg med bl.a. henvisning til ohms lov. I #4 opfordrer jeg til i det mindste at løse ligningen, at tjekke løsningen med ohms lov og at "lege" lidt med den fundne løsning, for nu at få en fornemmelse af hvordan det virker.

Det er jo ikke triple integraler eller løsning af højere ordens differentialligningssystemer jeg kaster mig ud i her. Din "anden måde" at løse opgaven på, har jeg allerede nævnt i #1.

Fra tidligere diskussioner fornemmer jeg at du bestemt ikke er fortrolig med Kirchhoffs love, som du så vælger at nedgøre/bagatellisere. Det kommer sig af, ikke at ville sætte sig ind i noget nyt, og i stedet krampagtigt at holde fast i erstatningsmodstande.

For god ordens skyld:  Rolig nu, mette48.

#8

Mit svar i #6 var udelukkende en besked til dig, så du kunne blive bedre til at hjælpe eleverne. At du i #1 i forbifarten lige nævner at man også kan bruge reglerne om serie og parallelkobling er ikke nogen hjælp. Som du kan se af #7 var den mere detaljeret forklaring om serie og parallelkobling en hjælp.

At du synes at opstillingen af den ene ligning er simpelt holder ikke for en elev, der aldrig har hørt om Kirchhoffs love, hvilket også fremgår af diskussionen mellem dig og blackstarkbh.

Du må være klar over at en fysikopgave foregår i 3 trin

1. Opstilling af en matematisk model

2. Løsning af den matematiske model

3. Fortolkning af den matematiske model

Den egentlige fysik er trin 2 og 3. Punkt 2 er blot matematiske manipulationer som der normalt ikke er de store problemer med i gymnasiet, og det er der heller ikke i dette tilfælde. Det er normalt punkt 1 der er problemet og som også er det væsentlige i dette her.

Ad dit angreb på mig:

Jeg har aldrig haft om Kirchhoffs love i gymnasiet eller på universitet. Jeg fik tilfældigvis fat i en bog om elektronik, hvor den var omtalt. Jeg var først begejstret og undrede mig over at jeg ikke havde hørt om det før. Senere kølnede det lidt af rent pædagogiske grunde. Man kan jo regne på netværk ud fra disse regler uden at have det fjerneste forståelse for de fysiske love. Der er faktisk programmer, der kan gøre det helt automatisk. I bestemmelser for folkeskolen, står der at eleverne skal lære brug af lommeregnere; men det må aldrig blive en erstatning for at tænke selv. Den er jeg helt enig i, og brugen af Kirchhoffs love gør netop at man kan undlade at tænke selv.

Det er helt sikkert et nødvendigt redskab for elektronikingeniører; men det er altså ikke det samme som at det skal ind i gymnasiet.

Jeg er ikke i tvivl om, at du har meget mere erfaring i brugen af Kirchhoffs love. Jeg har kun brugt dem i øvelsesopgaver.

Du påstår at jeg ikke ønsker at lære noget nyt. Eksemplet med at jeg har sat mig ind i Kirchhoffs love viser noget andet, og rent faktisk synes jeg, at jeg i øjeblikket lærer for lidt nyt. Det seneste jeg har sat mig mig ind i er påstandene om sex mellem neandertalere og mennesker. Det er mindre end 5 år siden at der kom fart i det.

Du skal lade være med at udtale dig om noget, du ikke ved en disse om.

#9:  Matematisk model ?  Jeg kan da ikke se at du har opstillet/fortolket en sådan. At serieforbinde to modstande er da ikke en "matematisk model".

At den strøm man sender ind i en ( isoleret ) leder er den samme der kommer ud af lederen i den anden ende, er en konsekvens af Kirchhoffs 1. lov, der er benyttet i  #1.  Så den "kender" vi alle forhåbentlig egentlig godt: Du kan frit vælge placering af et amperemeter før/efter lederen.

Min kritik af din indstilling til Kirchhoff går på at du i anden sammenhæng har hævdet, at fortegn for strømme og spændinger er "ligegyldige": Man kan nøjes med at bruge Ohms lov: U = R * I  ( blanket af for fortegn ).  Jeg ved såmænd ikke om denne tilgang er pædagogisk korrekt, og om det giver mening at "kølne lidt af" ?

Jeg har i nærværende tråd redegjort for Kirchhoffs 1. lov i  #3, og et eksempel på den praktiske anvendelse er vist i  #1.  ( Een ligning med een ubekendt ).