Fysik

Elementets effekt og den ydre resistans - Elementer

05. november 2016 af jeonsomiwilllearn (Slettet) - Niveau: B-niveau

Hej!
Jeg er i gang med en fysik rapport, og mangler det sidste spørgsmål:
Vis at den ydre effekt er maksimal, når R- Ri

Jeg forstår ikke hvad Ry og Rer, og hvordan jeg skal bruge det til at argumentere for at den ydre effekt er maksimal. Jeg har lavet tre grafer: Pproduceret, Pydre og Pindre som funktion af strømstyrken I. De kan ses i den vedhæftede fil. 


 

Vedhæftet fil: Elementer.docx

Brugbart svar (0)

Svar #1
05. november 2016 af jantand

Så må du lave dem som funktion af Rog RDet kan du med Ohms lov.

Du har også ligning for  Py

Så skal du vise de to udtryk giver samme resultat.


Brugbart svar (2)

Svar #2
05. november 2016 af Eksperimentalfysikeren

Det, du først skal have fat i, er betydningen af indre modstand Ri. Et element omdanner kemisk energi til elektrisk energi. Hvis der ikke løber strøm gennem elementet, vil man kunne måle en bestemt spændingsforskel mellem elementets poler. Den kaldes den elektromotoriske kraft, U0, hvor 0 angiver, at strømmen gennem elementet er 0. Hvis man tilslutter et ydre kredsløb, der tillader, at der løber strøm gennem elementet, vil spændingsforskellen, U, mellem polerne blive mindre, fordi de kemiske processer i elementet ikke foregår momentant. Udefra virker det som om der er en modstand inde i elementet.Den kaldes elementets indre modstand, Ri. Når man tilslutter en ydre modstand, Ry, vil strømstyrken blive I = U0/(Ri+Ry). Hvis den ydre modstand er uendelig, løber der ingen strøm, så derfor er effekten i det ydre kredsløb 0. Hvis den ydre modstand er 0, vil strømstyrken blive U2/Ri, men spændingsforskellen over det ydre kredsløb er 0, så igen er effekten 0. Mellem disse yderpunkter kan man få overført en effekt P = Ry* I2 = Ry * (U0/(Ri + Ry))2. Du skal så finde den værdi af Ry, der giver størst effekt.


Svar #3
05. november 2016 af jeonsomiwilllearn (Slettet)

Tak for svaret! 

Vil det så sige at jeg skal isolerer Ry, og indsætte den højeste effekt og strømstyrke ind i formlen?


Brugbart svar (1)

Svar #4
05. november 2016 af Eksperimentalfysikeren

Du kender ikkeden højeste effekt. Du skal differentiere P med hensyn til Ry og sætte det lig 0. Derved finder du en Ry-værdi, som du så viser giver den mansimale værdi af P. Det ka gøre ved at se på monotonien af funktionen.


Skriv et svar til: Elementets effekt og den ydre resistans - Elementer

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.