Fysik

OHMS LOV

21. december 2022 af yyyyyyyyyyyy - Niveau: A-niveau

HJÆÆLP, jeg kan simpelthen ikke se hvorfor Ohm's lov siger at ved mindre arealer er hastigheden af fx væske langsommere (nok pga. øget modstand), men at Bernouilles ligning siger, at væskehastigheden er hurtigere ved smallere arealer ? -- jamen hvornår ved ma så hvilken en man skal bruge, nogle der kan forklare??


Brugbart svar (0)

Svar #1
21. december 2022 af Eksperimentalfysikeren

Jeg ved ikke, hvordan du kommer frem til, at hastigheden af en væske er mindre, ved et mindre areal.

Ohms lov gælder for elektrisk strøm gennem en metaltråd. Metaltråden antages at have samme tværsnitsareal hele vejen. Hvis man benytter en metaltråd med det dobbelte tværsnitsareal, men samme længde og materiale, så kan den samme spæningsforskel give den dobbelte strømstyrke, som om der i stedet var brugt to ens tråde mage til den første tråd. Strømningshastigheden, dvs den hastighed, elektronerne har, i tråden vil være den samme, men der komme dobbelt så mange elektroner igennem pr sekund.

Bernouilles lov benyttes ofte ved rør, der har en indsnævring. I indsnævringen er hastigheden af væskemolekylerne større end i den tykkere del af røret. Det er altså en helt anden situation. Hvis en metaltråd også har en indsnævring, vil elektronerne også bevæge sig hurtigere her. Det er det, man udnytter i glødelampen, hvor man får elektronerne til at bevæge sig hurtigt, så de har stor kinetisk energi, som de kan afsætte i tråden og få den til at gløde.

Man skal være forsigtig med at sammenligne elektrisk strøm med væskestrøm. Elektronerne bevæger sig i et metalgitter, der påvirker deres bevægelse meget. Væsken kan derimod normalt flyde frit i røret. Hvis man fordobler diameteren, vil den elektriske strømstyrke blive 4 gange større, mens væskemængden pr sekund bliver 16 gange større, fordi afstanden mellem rørvæggen og midtstrømmen bliver større samtidig med at arealet bliver større.


Svar #2
21. december 2022 af yyyyyyyyyyyy

#1

Jeg ved ikke, hvordan du kommer frem til, at hastigheden af en væske er mindre, ved et mindre areal.

Ohms lov gælder for elektrisk strøm gennem en metaltråd. Metaltråden antages at have samme tværsnitsareal hele vejen. Hvis man benytter en metaltråd med det dobbelte tværsnitsareal, men samme længde og materiale, så kan den samme spæningsforskel give den dobbelte strømstyrke, som om der i stedet var brugt to ens tråde mage til den første tråd. Strømningshastigheden, dvs den hastighed, elektronerne har, i tråden vil være den samme, men der komme dobbelt så mange elektroner igennem pr sekund.

Bernouilles lov benyttes ofte ved rør, der har en indsnævring. I indsnævringen er hastigheden af væskemolekylerne større end i den tykkere del af røret. Det er altså en helt anden situation. Hvis en metaltråd også har en indsnævring, vil elektronerne også bevæge sig hurtigere her. Det er det, man udnytter i glødelampen, hvor man får elektronerne til at bevæge sig hurtigt, så de har stor kinetisk energi, som de kan afsætte i tråden og få den til at gløde.

Man skal være forsigtig med at sammenligne elektrisk strøm med væskestrøm. Elektronerne bevæger sig i et metalgitter, der påvirker deres bevægelse meget. Væsken kan derimod normalt flyde frit i røret. Hvis man fordobler diameteren, vil den elektriske strømstyrke blive 4 gange større, mens væskemængden pr sekund bliver 16 gange større, fordi afstanden mellem rørvæggen og midtstrømmen bliver større samtidig med at arealet bliver større.

Til det øverste du sagde; det er jeg ret sikker på gælder for væske.

Jeg ved godt, at Ohm's lov oprindeligt gælder for elektrisk strøm, men i mit tilfælde (for begge ligninger) skal jeg kunne foreklare det ud fra væske, hvorfor jeg sammenligner dem.


Brugbart svar (1)

Svar #3
21. december 2022 af Eksperimentalfysikeren

Hvis du bruger et langt tyndt rør, bliver hastigheden lav. Det svare godt til ohms lov.

Hvis du bruger et langt tykt rør med en kort indsnævring, vil hastigheden i den tynde del blive høj, mens den bliver lav i den tykke del. Her skal røret opdeles i tre dele for at Ohms lov kan bruges. Trykfaldet langs røret er nemlig størst ved indsnævringen. Det, der gør, at hastigheden bliver større i indsnævringener, at der ikke er så meget modstand gennem resten af røret, så det meste af trykfaldet ligger i indsnævringen.

Et eksempel: Gennem et rør, der er 1m langt og 1cm i diameter sendes vand, hvis trykforskel er sådan, at der løber 0,1L vand pr sekund gennem røret pr sekund. Et andet rør består af tre dele. Midterste del er 1cm lang og har diameteren 1cm. De to andre dele er tilsammen med midterdelen 1m, men de er 10cm i diameter. Trykfaldet er det samme fra rørstart til rørende som i tilfældet før. Nu er næsten hele trykfaldet koncentreret ved midterdelen, så nu skal det kun drive vandet gennem 1cm tyndt rør. Derfor bliver hastigheden næsten 100 gange så stor.


Svar #4
21. december 2022 af yyyyyyyyyyyy

#3

Hvis du bruger et langt tyndt rør, bliver hastigheden lav. Det svare godt til ohms lov.

Hvis du bruger et langt tykt rør med en kort indsnævring, vil hastigheden i den tynde del blive høj, mens den bliver lav i den tykke del. Her skal røret opdeles i tre dele for at Ohms lov kan bruges. Trykfaldet langs røret er nemlig størst ved indsnævringen. Det, der gør, at hastigheden bliver større i indsnævringener, at der ikke er så meget modstand gennem resten af røret, så det meste af trykfaldet ligger i indsnævringen.

Et eksempel: Gennem et rør, der er 1m langt og 1cm i diameter sendes vand, hvis trykforskel er sådan, at der løber 0,1L vand pr sekund gennem røret pr sekund. Et andet rør består af tre dele. Midterste del er 1cm lang og har diameteren 1cm. De to andre dele er tilsammen med midterdelen 1m, men de er 10cm i diameter. Trykfaldet er det samme fra rørstart til rørende som i tilfældet før. Nu er næsten hele trykfaldet koncentreret ved midterdelen, så nu skal det kun drive vandet gennem 1cm tyndt rør. Derfor bliver hastigheden næsten 100 gange så stor.

Det giver god mening, tak. Kan du sætte det i samhold med også Bernouilles ligning - blev ærligt lidt mere forvirret ift. om præcist hvornår Ohm's lov og Bernouilles lov nu gælder.


Brugbart svar (0)

Svar #5
21. december 2022 af ringstedLC

#2

Jeg ved godt, at Ohm's lov oprindeligt gælder for elektrisk strøm, men i mit tilfælde (for begge ligninger) skal jeg kunne foreklare det ud fra væske, hvorfor jeg sammenligner dem.

her bør stå "kun". At der er visse sammenfald omkring væske og elektrisk strøm betyder ikke, at Ohm's gælder for væsker.

Bemærk: Ohm's lov siger ikke noget om strømmens hastighed. Den siger noget om sammenhængen mellem spændingsforskel, strømstyrke og modstand. Disse størrelser kan sammenlignes med tryk, væskemængde pr. tid og modstand.

#2

Til det øverste du sagde; det er jeg ret sikker på gælder for væske.

Tænk på haveslangen, der klemmes sammen. Her bliver vandets hastighed da højere, når arealet mindskes.


Svar #6
22. december 2022 af yyyyyyyyyyyy

#5
#2

Jeg ved godt, at Ohm's lov oprindeligt gælder for elektrisk strøm, men i mit tilfælde (for begge ligninger) skal jeg kunne foreklare det ud fra væske, hvorfor jeg sammenligner dem.

her bør stå "kun". At der er visse sammenfald omkring væske og elektrisk strøm betyder ikke, at Ohm's gælder for væsker.

Bemærk: Ohm's lov siger ikke noget om strømmens hastighed. Den siger noget om sammenhængen mellem spændingsforskel, strømstyrke og modstand. Disse størrelser kan sammenlignes med tryk, væskemængde pr. tid og modstand.

#2

Til det øverste du sagde; det er jeg ret sikker på gælder for væske.

Tænk på haveslangen, der klemmes sammen. Her bliver vandets hastighed da højere, når arealet mindskes.

#2 det gælder ikke for Ohm's lov. Her bliver væskegennemstrømningen langsommere, når der klemmes sammen.


Skriv et svar til: OHMS LOV

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.