Fysik

Ellære spørgsmål

20. november kl. 14:33 af Chrelleman - Niveau: B-niveau

Hejsa, jeg sidder med denne opgave og er rimelig lost da det er lang tid siden jeg havde emnet sidst...

Derfor har jeg brug for noget hjælp til hvilke ligninger jeg skal bruge hvor, også gerne udregningerne, og ikke mindst forklaringer! Mange tak på forhånd. Mvh.

Et batteri har en hvilespænding på 9 Volt og en indre modstand på 2 Ohm
Der tilsluttes en modstand på 15 Ohm over batteriets poler.
1. Hvordan vil du bestemme den effekt der afsættes i hhv. batteriet (den indre modstand) og den ydre modstand?


Hvis du erstatter modstanden på 15 Ohm med en meget lille modstand - f. eks. 0,5 Ohm - vil der løbe en stærk strøm igennem batteriet.
2. Hvad sker der med spændingen over batteriets pol?


3.Hvad kan du mærke på batteriet?

4.Forklar, hvordan du kan bestemme den stærkest mulige strøm der kan løbe gennem kredsløbet.


Brugbart svar (0)

Svar #1
20. november kl. 14:57 af Eksperimentalfysikeren

Du skal først og fremmest benytte Ohms lov.

Dernæst skal du forestille dig, at batteriet er opbygget af en ideel spændingskilde på 9V i serie med den indre modstand på 2Ohm.

Den indre modstand og den ydre modstand  er serieforbundne, så strømmen gennem den ene går også gennem den anden. Spændingsforskellen over dem er tilsammen spændingsforskellen frembragt af den ideelle spændingskild, så summen af spændingsforskellene over de to modstande er lig med 9V.


Brugbart svar (0)

Svar #2
20. november kl. 15:44 af mathon

                                \small \begin{array}{lllll} 1.&U_{i}=\left ( 9\; V \right )\cdot \frac{2}{17}=\frac{18}{17}\; V\\\\ &U_{y}=\left ( 9\; V \right )\cdot \frac{15}{17}=\frac{135}{17}\; V\\\\\\ &P_i=\frac{1}{R_i}\cdot {U_{i}}^2=\frac{1}{2\; \Omega }\cdot \left (\frac{18}{17}\; V \right )^2=0.56\; W\\\\ &P_y=\frac{1}{R_y}\cdot {U_{y}}^2=\frac{1}{15\; \Omega }\cdot \left (\frac{135}{17}\; V \right )^2=4.20\; W\\\\\\\\ 2.&U_i=\left ( 9\; V \right )\cdot \frac{2}{2.5}=7.2\; V\\\\ &P_i=\frac{1}{2\; \Omega }\cdot \left (7.2\; V \right )^2=25.92\; W\\\\ &I=\frac{7.2\; V}{2\; \Omega }=3.6\; A\\\\\\\\ 4.&I_{max}=\frac{9.0\; V}{2\; \Omega +0}=4.5\; A \end{array}


Svar #3
20. november kl. 22:00 af Chrelleman

#2:

Hvor får du 17 fra i nævneren ved spørgsmål 1?

Og kan du knytte en forklaring til spørgsmål 2, og hvor ligningerne stammer fra?


Brugbart svar (0)

Svar #4
20. november kl. 22:46 af Eksperimentalfysikeren

1) Kredsløbet består af et batteri med elektromotorisk kraft, E = 9V og indre modstand, Ri = 2Ohm, og en ydre modstand Ry = 015Ohm. Kredsløbet kan opfattes som bestående af en ideel spændingskilde, der har den konstante spænding på E = 9V forbundet til en serieforbindelse af de to modstande. Den samlede modstand bliver så Ri + Ry 0 2Ohm + 15Ohm = 17Ohm. Strømstyrken er så I = E/(Ri + Ry).

Effekten, P, af varmeudviklingen i batteriet stammer fra Ri: P = I2Ri = (E/(Ri+Ry))2Ri

2) spændingsforskellen over batteriets poler er spændingsforskellen over den ydre modstand: U = I*Ry.Regn selv videre ud fra det ovenstående.

3) Giv din mening her.

4) Brug resultatet fra 2) og se, hvordan U varierer med Ry.


Svar #5
20. november kl. 22:59 af Chrelleman

Tak for hjælpen :) 


Skriv et svar til: Ellære spørgsmål

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.