что может быть визуальным эквивалентом резисторов в серии?

Почему последовательно соединенные резисторы складываются? Есть ли эквивалент визуализации? Я имею в виду электроны как автомобили, движущиеся по шоссе, теперь резистором может быть узкое место (R1), где автомобили движутся медленнее, если я «добавлю» еще одну точку скопления R2 (резистор), после первого, автомобили то, что уже проехало на R1, будет продолжаться на R2, если R2 уже, они будут замедляться еще больше, если R2 шире, это не будет проблемой, так как автомобили будут двигаться свободно, если R2 снова такой же, автомобили будут двигаться. свободно передвигаться после первой точки скопления R1

Может ли кто-нибудь объяснить таким образом, почему общее R должно быть равно R1 + R2?

| Заранее большое спасибо!

Большое спасибо всем, кто помог мне понять аналогию!

Ответы (4)

Аналогия с вашим автомобилем почти есть, но не совсем.

Вместо одного отрезка дороги представьте себе гоночную трассу.

Эта гоночная трасса забита машинами, от края до края, от стены к стене. Между ними нет места.

Теперь на гоночной трассе есть несколько узких мест. Каждая узкая точка представляет собой резистор. Каждая машина — это электрон.

Машины должны стоять в очереди, чтобы проехать через узкое место. Не только потому, что это узкое место, но и потому, что там уже есть автомобили, и автомобили, заполняющие следующий участок дороги, выстраиваются в очередь, чтобы попасть в следующее узкое место. Это принципиальное отличие от вашей аналогии - вы предполагаете, что «провод» после резистора и перед следующим резистором пуст, но это не так, он заполнен.

Таким образом, чем больше у вас «сопротивлений», тем больше машин будет стоять в очереди и тем больше будет отставание.

большое спасибо Майенко. Я постараюсь лучше понять аналогию. поэтому, если автомобили должны стоять в очереди, чтобы пройти через узкую точку R1, это означает, что они находятся в очереди, и, скажем, они проезжают примерно 3 машины в секунду, теперь те автомобили, когда они встречаются со второй узкой точкой R2, которая шире и позволяет пропускать 5 автомобилей в секунду, почему они должны стоять в очереди? как я это вижу, поскольку поступление электронов уже однажды было ограничено, и оно было ограничено числом, как они могут быть сжаты еще больше, если второе сужение шире, чем первое?
Потому что автомобили не могут выбраться из первого сужения так быстро, как в противном случае, из-за машин, ожидающих прохождения второго сужения. Помните, для них нет места .
спасибо, за ваше описание. что я не учел, так это постоянное движение по трассе. так что в моем воображении у меня была «пустая» дорога, где первая машина / электрон была той, которая проталкивалась через резистор ЭДС, поэтому до этого дорога была пустой, но на самом деле там уже много электронов, по которым они движутся. через оба резистора одновременно. может это правильное понимание?
Да, вы получили это сейчас.

Аналогия с автомобилями не моделирует происходящее.

Лучшая аналогия — вода в трубе. Допустим, у вас есть насос (например, источник напряжения), который поддерживает постоянное давление от одного конца трубы до другого. Только с участком открытой трубы скорость потока (например, электрического тока) будет довольно высокой.

Теперь представьте себе установку сужения (например, электрического резистора) где-нибудь в трубе. Скорость потока будет меньше. Теперь установите второе ограничение дальше по той же трубе. Скорость потока будет еще меньше.

спасибо Олин за ответ. по аналогии с водотоком у меня еще вопрос связанный с уже "прошедшей" водой из первого сужения. Например, если мое первое сужение R1, скажем, 220 Ом, это означает, что пройдет X количество воды, теперь, если мое второе сужение R2 составляет 110 Ом, что в моем понимании является «более широким» сужением, чем R1, вода (ток), который уже пройденный R1 не будет сужен дальше, потому что во время R1 ему пришлось приспосабливаться к более тесному пространству.
@ElectroJo, второе ограничение все равно будет ограничивать поток, каким бы маленьким он ни был. Подумайте о крайнем случае, когда у вас есть резистор на 100 кОм последовательно с резистором на 1 Ом. Конечно, общее сопротивление технически равно 100,001 кОм, но вы, вероятно, не заметите разницы и назовете ее достаточно близкой к 100 кОм. Почти все сопротивление связано с резистором 100k. Это соответствует подключению пипетки к 2-дюймовой трубе: одна имеет гораздо более высокое ограничение, чем другое, но это не означает, что большая секция имеет 0 ограничений.
в примере с водой, если мы предположим, что мы поместили часть очень узкой трубки, эквивалентной резистору 100 кОм, который, скажем, «пропускает» одну каплю воды, и после этого у меня есть гораздо более широкий кусок трубки, давайте 1 Ом, я не могу себе представить, как более широкий кусок будет ограничивать одну каплю, которую R1 пропустил раньше. Единственное, как я могу представить, что эта работа связана только с тем, что проводник уже заполнен электронами в каком-то движении, поэтому мы имеем то, что @Majenko описал в своем примере заполненной гоночной трассы.
@ElectroJo Ключевым моментом является то, что одинаковое количество воды (по количеству молекул или весу) проходит через любую точку трубы за заданный период. Иначе где-то скапливалась вода. В узком участке поток должен быть быстрее, чем в широком. То же самое можно сказать и о вашей аналогии с трафиком.

Я не знаю, сможет ли какая-то сложная математика объяснить ситуацию с автомобилями. Часто используемой аналогией электрического тока является поток воды.

Подумайте о большом трубопроводе, при низком давлении вы можете протолкнуть через него много воды. Если вы замените часть этого трубопровода небольшой трубкой, расход воды сильно уменьшится. При добавлении еще одной такой ступени количество протекающей через нее воды уменьшится примерно вдвое.

Поставив вторую трубку параллельно первой, вы получите удвоенный расход воды.

привет, китана, я бы предпочел более наглядную аналогию, чем сложную математику, правда :) как ее можно уменьшить еще больше, поскольку вода, которая уже прошла, скажем, 5 литров в секунду, это то же самое, что может пройти из второй части меньшего трубка, которая также позволяет 5 литров в секунду? Таким образом, из первого маленького отрезка трубы мы можем пропустить 5 литров в секунду, что равно второму отрезку меньшей трубки, расположенному немного дальше по контуру. а если второй шире первого?
@ElectroJo - Не совсем так, потому что с маленькой трубкой у вас есть потеря давления. После первой трубки у вас будет более низкое давление (напряжение), чем раньше. При таком более низком давлении вы не сможете протолкнуть такое же количество воды/времени (тока) через вторую трубу.
Расход (ток) обязательно будет одинаковым в обоих сегментах, если только у вас не дырявая труба. Здесь важно давление — вода будет создавать перепад давления, когда поток проталкивается через сужение; более высокий расход приведет к большей разнице давлений. Если вы соедините два узких сегмента последовательно, то перепад давления на каждом из них будет суммой перепада давления на каждом из них в отдельности, но поток через оба будет одинаковым.
спасибо @alex.forencich, и это потому, что труба всегда заполнена водой, независимо от того, движется она или нет

Почему последовательно соединенные резисторы складываются?

Никаких причудливых аналогий, просто закон Ома. Напряжение на резисторе представляет собой ток через резистор, умноженный на сопротивление, т.е. V = IR.

Теперь, если два резистора были соединены последовательно (с одинаковым током), напряжение должно стать вдвое больше, потому что у вас есть суммирование отдельных «V = IR». Итак, теперь у вас есть уравнение

2В = ИК + ИК = I*(2R).

2В = I*(2R)

Я думаю, что это должно быть ясно, но опять же, я знал и понимал закон Ома в течение миллиона лет, и легко забыть, каково это для кого-то, кто начинает с этих вещей.

спасибо @Andy aka, я снова и снова читал закон Ома, я пытаюсь понять концепцию в более «повседневных» аналогиях :)
@ElectroJo Хотя я понимаю необходимость визуальных аналогий от новичка, я не очень их одобряю. Они могут быть полезны для понимания очень простых ситуаций, но быстро выходят из-под контроля. Я видел так много студентов, изучающих более сложные схемы, которые пытались привести свое поведение к аналогии с водой и полностью упускали суть. Таким образом, я с Энди: стоит попытаться понять основные законы электричества (законы Ома, Кирхгофа и т. д.), даже если они вовсе не «наглядны». С практикой они становятся интуитивно понятными и это сильно упрощает дальнейшее обучение ИМХО.
спасибо за совет @LorenzoDonati У меня просто есть ощущение, что необходимо иметь представление о физическом мире, прежде чем углубляться в математику
@ElectroJo - представьте себе тонкую водопроводную трубу длиной 1 метр. Чтобы заставить воду течь со скоростью 10 литров в минуту (текущий поток), может потребоваться давление (разность потенциалов, также известная как напряжение) 10 кПа. Если бы две такие трубы были соединены последовательно, то для получения того же расхода потребовалось бы вдвое большее давление. Это связано с тем, что сопротивление потоку воды увеличилось вдвое.
что может быть визуальным эквивалентом резисторов в серии?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v