FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Ko tudi učitelj ne more pomagati...
Odgovori
ursus1105
Prispevkov: 9
Pridružen: 23.1.2014 9:19

FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a ursus1105 » 23.1.2014 9:31

živjo. Imam kar velik problem s fiziko, namreč že od OŠ nimam nobene prave razlage, torej res ne morem znat. Nasledni teden imam izpit, in ena od tem je tudi elektrika.

Niso mi jasni tokovi, ko imaš vezan upor//kondenzator, ali pa kakšne podobne grozne kombinacije. Znam izračunati upore, nadomestne upore, potem se pa neha.
Npr ta naloga:
Kolikšna je nadomestna upornost upornikov, če ima R1 upor 1000 Ohmov, R2 upor 4000 ohmov. Kolikšen tok teče v posameznih vejah, če je gonilna napetost 12 V?

Slika

Nadomestni upor sem dobila 6333 ohmov, sedaj pa ne znam izračunati tokov, tudi princip tega mi ni jasen...
rešitve so: I1 = 1,89mAh, I2= 1,26mAh, I3= 0,63mAh.

Lepo prosim za pomoč.

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 23.1.2014 10:37

Princip nadomestnega upora je, da dobiš enostavnejše vezje, kjer lahko določene stvari izračunaš. Osnovni koncepti so:
upora, ki se raztezata med istima vozliščema, imata isto napetost;
upora, ki sta na isti žici (brez razvejevanja) imata isti tok;
na razvejitvi se tokovi seštevajo/razdelijo;
napetosti pri zaporedni vezavi se seštevajo;
upor in tok sta zvezana preko ohmovega zakona, U=R*I;

Torej: nadomestni upor je priključen na gonilno napetost, iz tega lahko izračunaš tok skozi njega: I1=1.89mA. Potem greš gledat nazaj na nepoenostavljena vezja kaj ta tok pomeni. Ta tok teče skozi celo vezje... R1 in R2 na levi sta direktno na osnovni veji med + in - polom (ni več vzporednih vej), tako da imata kar ta isti tok. Potem se pa razcepi na dva dela (razcep pomeni, da bo I2+I3=I1, ker se mora skupni tok ohranit). Da pa ugotoviš, kako se razdeli na I2 in I3, rabiš pa podatke o napetosti na posameznih vejah. Ker se pri zaporedni vezavi napetost sešteva, lahko dobiš napetost na desnem delu vezja (veja z R2 in veja z R1+R1 sta na isti napetosti, saj sta med istima vozliščema). Prva dva upora na levi porabita napetost
U1=(R1+R2)*I1=9.45V
in ker je U1 plus napetost desnega dela enako gonilni napetosti 12V, sta desni veji pod napetostjo 12-9.45=2.55V.
Zdaj dobiš lahko pa še tokova. Srednja veja ima napetost U3=2.55V in upor R2=4000Ohm, iz česar sledi I3=U3/R2=0.63mA. Na desni veji (tisto je označeno z I2) lahko dobiš na podoben način (napetost je ravno tako 2.55V, upor pa 2*R1=2000Ohm), ampak ni treba, saj veš, da se na razvejitvi vsota tokov ohrani. Preostane torej tok I2=I1-I3=1.26mA.

Pa pazi, tok je v amperih. Amper-ure (Ah) so enota naboja ("količina elektrike" - tok krat čas).

Nasploh pri vseh teh zadevah pristopiš na enak način. Po kosih vezja določaš tisto, kar se da. Ali imaš tok in iščeš napetost ali pa obratno, odvisno ali je zaporedna ali vzporedna vezava. Dele, ki so že izračunani, lahko ignoriraš in delaš samo na pod-vezju (recimo v najinem primeru desni dve veji lahko obravnavaš ločeno, ko enkrat veš, da sta na napetosti 2.55V).

Pomaga, če si stvar predstavljaš kaj mora bit. Primerjaj z vodno napeljavo: vlogo toka ima tam pretok, vlogo napetosti pa tlak. Tanjše cevi imajo večji upor. Na tej "skici" si potem lahko razložiš, da če razvejaš, gre del vode po eni cevi, del po drugi, ampak skupni pretok je enak, saj gre za isto količino vode. Ožje cevi dovoljujejo manj pretoka (oziroma je treba bolj pritisnit, da spraviš isto količino vode skozi). Na ta način si lahko preveriš smiselnost rezultatov (recimo to, da če "dodaš" cev - vzporedno priključiš upor - je tok večji, saj imaš še eno dodatno pot po kateri stvar lahko gre. Tovrstne analogije vedno prav pridejo, samo osnovne formule moraš vedet, ki definirajo količine.

Pri uporih je U=R*I edina "formula", ostalo so samo ohranitveni zakoni, kako se stvari razdelijo. Pri kondenzatorjih podobno: e=C*U ti pove zvezo med nabojem in napetostjo (kondenzator pri enosmerni napetosti ne prevaja, in nimaš toka, samo stoječ naboj se ti gor nabere), ostalo so pa spet po logiki razumljive ohranitve: za napetost velja isto kot pri uporih (med istima vozliščema je vedno ista napetost), za naboj pa velja kot za tok pri uporih.

V bistvu so tiste zveze o tem, kako se tokovi razcepijo in napetosti seštevajo, popolnoma dovolj za razrešitev vezja (formule za nadomestne upore samodejno izhajajo iz tega). Nadomestni upori prav pridejo, ker je to "bližnjica", ni treba na novo izpeljevat vseh podrobnosti. Za kondenzatorje je podobno - nadomestne kapacitivnosti sledijo iz teh ohranitev. Vzporedna kondenzatorja si lahko predstavljaš enako kot en kondenzator z večjo ploščo, zato si lahko zapomniš, da se kapacitivnosti seštejeta (lahko si pa zapomniš tako, da je obratno kot pri uporih).

ursus1105
Prispevkov: 9
Pridružen: 23.1.2014 9:19

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a ursus1105 » 23.1.2014 12:04

O, super... Najlepša hvala za razlago! :D :D

ursus1105
Prispevkov: 9
Pridružen: 23.1.2014 9:19

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a ursus1105 » 23.1.2014 17:37

Se opravučujem, ampak me še zmerej nekaj muči ...
Aniviller napisal/-a:
Torej: nadomestni upor je priključen na gonilno napetost, iz tega lahko izračunaš tok skozi njega: I1=1.89mA. Potem greš gledat nazaj na nepoenostavljena vezja kaj ta tok pomeni.

Ta tok teče skozi celo vezje... R1 in R2 na levi sta direktno na osnovni veji med + in - polom (ni več vzporednih vej), tako da imata kar ta isti tok.

Potem se pa razcepi na dva dela (razcep pomeni, da bo I2+I3=I1, ker se mora skupni tok ohranit). Da pa ugotoviš, kako se razdeli na I2 in I3, rabiš pa podatke o napetosti na posameznih vejah. Ker se pri zaporedni vezavi napetost sešteva, lahko dobiš napetost na desnem delu vezja (veja z R2 in veja z R1+R1 sta na isti napetosti, saj sta med istima vozliščema). Prva dva upora na levi porabita napetost
U1=(R1+R2)*I1=9.45V
in ker je U1 plus napetost desnega dela enako gonilni napetosti 12V, sta desni veji pod napetostjo 12-9.45=2.55V.
Zdaj dobiš lahko pa še tokova. Srednja veja ima napetost U3=2.55V in upor R2=4000Ohm, iz česar sledi I3=U3/R2=0.63mA. Na desni veji (tisto je označeno z I2) lahko dobiš na podoben način (napetost je ravno tako 2.55V, upor pa 2*R1=2000Ohm), ampak ni treba, saj veš, da se na razvejitvi vsota tokov ohrani. Preostane torej tok I2=I1-I3=1.26mA.
Zaporedna vezava, jaz je ne vidim? A ni desni del vzporedno vezan na izvor napetosti? In zakaj ni na desni strani, R1 in R1 a nista vezana vzporedno z R2?

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 24.1.2014 0:37

Hierarhično si sestavi zadevo. Levi del [R1,R2] je zaporedno vezan celemu desnemu delu [R2|R1,R1]. Lahko si misliš, da gledaš zaporedno vezavo nadomestnega upora levih dveh, in nadomestnega upora desnih treh. S tem dobiš napetost na desnem koncu, to pa lahko potem za posamezni podveji uporabiš.

guessme
Prispevkov: 12
Pridružen: 12.10.2014 18:17

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a guessme » 16.11.2014 21:27

Prosila bi za pomoč pri tej nalogi in obrazložitve ker nikakor ne razumem ZAKAJ so takšni rezultati.. In kakšno vlogo ima Ux...

Slika

guessme
Prispevkov: 12
Pridružen: 12.10.2014 18:17

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a guessme » 17.11.2014 7:37

joj je malo slike odrezalo..evo prilagam še desno stran

Slika

derik
Prispevkov: 2042
Pridružen: 6.3.2010 9:04

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a derik » 17.11.2014 21:44

Premalo podatkov si dala.

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14100
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a shrink » 18.11.2014 10:37

Podatkov je sicer dovolj, ampak spet predlagam, da navedeš, kako si se lotila naloge in do kakšnih rezultatov si prišla, kajti ta problem je tako osnoven (Ohmov zakon in Kirchhoffova zakona), da bi ga srednješolci morali znati na pamet rešiti, osnovnošolcem pa tudi ne bi smel predstavljati večjih težav.

derik
Prispevkov: 2042
Pridružen: 6.3.2010 9:04

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a derik » 18.11.2014 13:39

Podatkov je sicer dovolj
Hm, meni se prva slika ne pokaže, samo "Slika" piše?

Uporabniški avatar
shrink
Prispevkov: 14100
Pridružen: 4.9.2004 18:45

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a shrink » 19.11.2014 11:57

derik napisal/-a:
Podatkov je sicer dovolj
Hm, meni se prva slika ne pokaže, samo "Slika" piše?
Ja, ob prijavi je ne pokaže, morda bo sedaj vidna:

Slika

Čirula
Prispevkov: 3
Pridružen: 2.9.2015 9:03

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a Čirula » 3.9.2015 16:26

Pa še jaz z enim problemom. Sicer sem nalogo s pomočjo ene podobne rešla, vendar ne dobim takšnega rezultata kot je v rešitvah. A mi lahk prosim kdo pove, kje sm naredila napako?

Naloga (kar je okrog skice bi samo temnomoder flomaster naj bil prav):
Slika

In moja rešitev:
Slika

Prosila bi pa tudi za eno domačo razlago kako veš, kam gre tok v razvejišču. Pa potem "krog" abcda (v rešitvah naloge) mi je jasno, "krog" befcb pa mi ni jasno zakaj je kje + in -.

derik
Prispevkov: 2042
Pridružen: 6.3.2010 9:04

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a derik » 3.9.2015 19:58

Prosila bi pa tudi za eno domačo razlago kako veš, kam gre tok v razvejišču.
Smer puščice lahko poljubno izbereš. Če kot rezultat potem dobiš negativen tok, to pomeni, da dejansko teče v nasprotni smeri.

Čirula
Prispevkov: 3
Pridružen: 2.9.2015 9:03

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a Čirula » 3.9.2015 20:10

derik napisal/-a:
Prosila bi pa tudi za eno domačo razlago kako veš, kam gre tok v razvejišču.
Smer puščice lahko poljubno izbereš. Če kot rezultat potem dobiš negativen tok, to pomeni, da dejansko teče v nasprotni smeri.
Hvala. Jaz sm pa že skor diplomo napisala iz teh puščic.
A mi še lahk kdo razloži v čem je point + in - pri kirchoffovem zakonu za zgoraj omenjen "krog".

derik
Prispevkov: 2042
Pridružen: 6.3.2010 9:04

Re: FIZIKA, ELEKTRIČNI UPOR, TOK

Odgovor Napisal/-a derik » 4.9.2015 3:30

Viri napetosti imajo + tam, kjer je to označeno kot podatek (recimo baterija ima na eni strani +, na drugi pa -). Pri uporih pa je + tam, kjer vanje teče tok oz. kamor kaže puščica.

Odgovori

Kdo je na strani

Po forumu brska: 0 registriranih uporabnikov in 12 gostov