Понимание аналогии напряжения и мощности в жидкости для цепей постоянного тока

Question

Понимание аналогии напряжения и мощности в жидкости для цепей постоянного тока

4Мэтт

Я пытаюсь понять электрические цепи (т.е. напряжение, ток, мощность и сопротивление). По большей части все имеет смысл, но по какой-то причине я не чувствую, что понимаю правильное определение силы. Да, я понимаю формулу $V=IR$ и $P=IV$ , но я твердо верю, что вы не понимаете что-то по-настоящему, пока не сможете объяснить это кому-то другому на языке непрофессионала (что я не могу сделать с уверенностью в данный момент).

Возможно, я смогу объяснить свое замешательство, используя аналогию с водой (которую я не особенно люблю, но буду использовать в иллюстративных целях). Я понимаю, что если вода течет по шлангу (или трубе), количество воды в определенном месте в секунду аналогично электрическому току, давление — напряжению, а ширина трубы — сопротивлению.

Теперь давайте представим два шланга... один имеет двойное сопротивление (это означает, что его физическая ширина меньше, чем у другого). Но мы также следим за тем, чтобы оба шланга имели одинаковый ток (это означает, что меньший шланг имеет удвоенное напряжение (давление воды)).

Если бы мы ударили по игрушечным ветряным мельницам водой, выходящей из каждого из этих шлангов (конечно, с одинакового расстояния), насколько я понимаю, они бы начали вращаться с одинаковой скоростью, или, по-другому, это могло бы быть так. работа над ними одинакова.

Вот тут-то и начинается мое замешательство, потому что в этой ситуации ток одинаков для обоих шлангов, но мощность (ватты) удваивается для шланга, который требует двойного напряжения для поддержания того же тока (из-за того, что он имеет вдвое больший ток). сопротивление).

Когда я думаю о слове «сила» и о чем-то, в чем ее вдвое больше, чем в чем-то другом, мой разум тут же думает, что оно в два раза мощнее и, таким образом, может прикладывать больше силы или выполнять больше работы с внешними объектами. Но здесь кажется, что именно ток определяет скорость вращения ветряных мельниц или насколько яркой будет лампочка в замкнутой электрической цепи? Фактически, кажется, что «мощность» в этом контексте является требованием или количеством усилий, необходимых для поддержания постоянного тока при определенном напряжении. Это также заставляет меня думать, что шланг с удвоенной мощностью менее эффективен (очевидно, из-за сопротивления). Но думать о силе таким образом кажется нелогичным, и, возможно, я не понимаю здесь чего-то важного. Действительно ли сила требует усилий? цепью, или речь идет о «потенциальной работе», которую цепь может воздействовать на внешние объекты. Любое разъяснение приветствуется.

Питер - Восстановить Монику

Обратите внимание, что когда вода уходит из шланга, вы покидаете метафору (проводного) электрического тока. Также полезно понимать, что уравнения справедливы для системы, которая пришла к равновесию; наблюдаемый ток является следствием приложенного напряжения и заданного сопротивления. Это означает, что если вы должны яростно «продавить» электроны высоким напряжением через большое сопротивление, чтобы вызвать определенный ток, то будет проделана большая работа; намного больше, чем если бы тот же ток течет уже с небольшим «толканием» (потому что сопротивление меньше).

Р.Джоши

Наверное недостаточно для ответа - у ветряка как постоянное сопротивление так мощность на ветряке при одинаковом токе в обоих случаях одинакова. Это шланговый резистор, который имеет более высокую рассеиваемую мощность. Так что, если вы представляете себе простой делитель потенциала с ветряной мельницей и шланговыми резисторами, это может иметь больше смысла.

Марк Лаката

Для вращения идеального ветряка (без трения и лопастей без инерционной массы) требуется лишь бесконечно малое прикосновение, и тогда он будет вращаться бесконечно быстро. Лучше не представлять себе, как вода разбрызгивается на ветряную мельницу — на самом деле это сложная проблема, если подумать о трении воздуха в реальном мире и т. д. (На самом деле, это напоминает мне печально известную проблему разбрызгивателя Фейнмана !)

Эрик Липперт

Я также нахожу аналогию с водой проблематичной. Вместо этого представьте, что кирпичи скользят вниз по склону. Каждый кирпич – это единица заряда. Количество кирпичей, которые проходят фиксированную точку за одну секунду, является текущим. Высота холма — это напряжение, а трение, замедляющее падение кирпичей, — это сопротивление. Эта аналогия также имеет серьезные проблемы, но, возможно, она достаточно отличается от аналогии с водой, чтобы дать вам некоторое представление о вашем вопросе.

Лоренцо Донати поддерживает Украину

<rant> Я искренне ненавижу аналогию с водой для электрических явлений. Это лишь дает слабый проблеск понимания основ (например, текущее «течет, как вода»), но вызывает огромные головные боли, когда вы пытаетесь понять даже немного более сложные темы. «Хорошо, эта проволока похожа на трубу; вы перерезаете трубу, и вода выходит; вы перерезаете проволоку, и, конечно же , начинают выпадать электроны !». Верно. Действительно, в моей школьной лаборатории есть уборщик, специально обученный убирать весь электронный беспорядок, оставленный учениками на полу во время лабораторных занятий.</rant> Печальная реальность: уравнения Максвелла сложны.

Ответы (8)

Понимание аналогии напряжения и мощности в жидкости для цепей постоянного тока

Обратите внимание, что когда вода уходит из шланга, вы покидаете метафору (проводного) электрического тока. Также полезно понимать, что уравнения справедливы для системы, которая пришла к равновесию; наблюдаемый ток является следствием приложенного напряжения и заданного сопротивления. Это означает, что если вы должны яростно «продавить» электроны высоким напряжением через большое сопротивление, чтобы вызвать определенный ток, то будет проделана большая работа; намного больше, чем если бы тот же ток течет уже с небольшим «толканием» (потому что сопротивление меньше).
Наверное недостаточно для ответа - у ветряка как постоянное сопротивление так мощность на ветряке при одинаковом токе в обоих случаях одинакова. Это шланговый резистор, который имеет более высокую рассеиваемую мощность. Так что, если вы представляете себе простой делитель потенциала с ветряной мельницей и шланговыми резисторами, это может иметь больше смысла.
Для вращения идеального ветряка (без трения и лопастей без инерционной массы) требуется лишь бесконечно малое прикосновение, и тогда он будет вращаться бесконечно быстро. Лучше не представлять себе, как вода разбрызгивается на ветряную мельницу — на самом деле это сложная проблема, если подумать о трении воздуха в реальном мире и т. д. (На самом деле, это напоминает мне печально известную проблему разбрызгивателя Фейнмана !)
Я также нахожу аналогию с водой проблематичной. Вместо этого представьте, что кирпичи скользят вниз по склону. Каждый кирпич – это единица заряда. Количество кирпичей, которые проходят фиксированную точку за одну секунду, является текущим. Высота холма — это напряжение, а трение, замедляющее падение кирпичей, — это сопротивление. Эта аналогия также имеет серьезные проблемы, но, возможно, она достаточно отличается от аналогии с водой, чтобы дать вам некоторое представление о вашем вопросе.
<rant> Я искренне ненавижу аналогию с водой для электрических явлений. Это лишь дает слабый проблеск понимания основ (например, текущее «течет, как вода»), но вызывает огромные головные боли, когда вы пытаетесь понять даже немного более сложные темы. «Хорошо, эта проволока похожа на трубу; вы перерезаете трубу, и вода выходит; вы перерезаете проволоку, и, конечно же , начинают выпадать электроны !». Верно. Действительно, в моей школьной лаборатории есть уборщик, специально обученный убирать весь электронный беспорядок, оставленный учениками на полу во время лабораторных занятий.</rant> Печальная реальность: уравнения Максвелла сложны.

Кнчжоу · Answer 1

Теперь давайте представим два шланга... один имеет двойное сопротивление (это означает, что его физическая ширина меньше, чем у другого). Но мы также следим за тем, чтобы оба шланга имели одинаковый ток (это означает, что меньший шланг имеет удвоенное напряжение (давление воды)). Если бы мы ударили по каким-нибудь игрушечным ветряным мельницам водой, выходящей из каждого из этих шлангов (конечно, с одинакового расстояния), насколько я понимаю, они бы начали вращаться с одинаковой скоростью.

Вот откуда путаница - вы не интерпретируете уравнение $P = IV$ правильно. Уравнение утверждает, что мощность, рассеиваемая в объекте, равна току через этот объект, умноженному на падение напряжения на этом объекте.

Когда мы применяем $P = IV$ к резистору, который вы привязали к шлангу, $P$ мощность, рассеиваемая на этом резисторе , а $V$ это разница в напряжении между двумя концами резистора. При фиксированном токе мощность, рассеиваемая на резисторе с более высоким сопротивлением, больше, потому что падение напряжения больше.

Это не зависит от того, сколько энергии рассеивается ветряной мельницей, т.е. $I V$ куда $V$ падение напряжения на ветряке . Другими словами, количество энергии, которую вы теряете в шланге, зависит от перепада давления в шланге, а количество энергии, которое вы передаете ветряной мельнице, зависит от давления воды, выходящей из шланга.

Например, сила тока похожа на давление, если вы применяете гидродинамику к вышеупомянутым «дырам».

Оскар Браво · Answer 2

Оскар Браво

Чтобы расширить ответ BowlOfRed, ваша исходная предпосылка ошибочна. Я прочитал ваш первоначальный анализ и, хотя он в основном верен, я думаю, что вы думаете, что равный ток = равная скорость. Это неправильно. Равный ток = равный расход (т.е. литры в секунду).

В аналогии с водой сопротивление соответствует площади трубы, поэтому труба с высоким сопротивлением имеет меньшую площадь. Чтобы иметь такое же течение и, следовательно, течь, вода должна иметь более высокую скорость.

В одной трубе лениво вытекает вода, а в другой с шипением брызжет. Направленные в ведро, они заполнили бы его за одно и то же время (тот же ток/поток), но струйная вода может выполнять больше работы (более высокое давление/напряжение).

JMac

У вас все еще может быть ограничение на входе, а затем обратное расширение трубы до того же диаметра, что и у другого. Это дало бы тот же ток и скорость потока, но при этом увеличило бы сопротивление и, следовательно, мощность, потребляемую в трубе с ограничением. Хотя у его аналогии были некоторые проблемы по этой причине, это не главная проблема, с которой он столкнулся.

Таннер - восстановить ЛГБТ

Этот ответ кажется мне необоснованным. Мы знаем, что в аналогии с водопроводом давление воды соответствует электрическому напряжению, а ток воды соответствует электрическому току. Похоже, вы сравниваете электрическую мощность с линейной скоростью воды, что ошибочно. Правильная аналогия с электроэнергией — это мощность воды, а не скорость воды. Вы пишете так, как будто соответствие между скоростью и мощностью было значительным, но, насколько я знаю, это просто совпадение.

Таннер - восстановить ЛГБТ

Самое главное, ваш ответ предполагает, что наличие резистора приводит к тому , что что-то еще получает большое количество энергии (поскольку в вашем сценарии наличие узкой трубы приводит к тому, что что-то другое, кроме трубы , получает большое количество энергии). Это неверно.

Оскар Браво

Ребята; ОП спрашивает об электрических цепях. Затем ОП приводит неточную аналогию с водой в трубе. Я пытаюсь указать на фундаментальный недостаток рассуждений ОП (равный ток = равная скорость). @TannerSwett: дополнительная мощность исходит от первичного двигателя (батареи/насоса): мы определили постоянный ток/поток, поэтому, если сопротивление увеличивается, первичный двигатель должен выполнять больше работы, а значит, и больше мощности. Это не так.

JMac

@OscarBravo OP говорит о течении воды, а не о скорости. Затем он связывает этот ток , подаваемый на вентилятор, со скоростью вращения ветряной мельницы. Он не пытался сказать, что равный ток равен скорости потока. Он связывал скорость ветряной мельницы с потоком воды, что в значительной степени эквивалентно количеству энергии, подаваемой на нагрузку по отношению к ее току. Скорость ветряной мельницы аналогична мощности лампочки, например, в этой аналогии.

Оскар Браво

@JMac Что ж, его первоначальный пост был довольно расплывчатым и использовал неточную фразеологию (например , интенсивность, когда она должна быть мощностью ). Во всяком случае, я уверен, что со всеми отличными комментариями он уже понял это.

смс · Answer 3

Забудьте об аналогиях и просто посмотрите на единицы

Вы сами сказали:

но я твердо верю, что вы не понимаете чего-то по-настоящему, пока не сможете объяснить это кому-то другому с точки зрения непрофессионала.

Ничто не говорит о том, что термины непрофессионала должны быть утомлены старыми аналогами. Просто примите то, что вы изучаете, за чистую монету:

Напряжение

Напряжение измеряется в (сюрприз) вольтах. Но вольт - это джоуль на кулон, или:

Напряжение знак равно \frac{[Энергия]}{[Заряд]}

$\text{Voltage} = \frac{ \text{[Energy]} }{ \text{[Charge]}}$

Текущий

Ток измеряется в амперах, а ампер — это кулон в секунду, или:

Текущий знак равно \frac{[Заряд]}{[Время]}

$\text{Current} = \frac{ \text{[Charge]} }{ \text{[Time]}}$

Мощность

Мощность рассчитывается как $P=IV$ просто потому, что так работают единицы:

Мощность знак равно \frac{[Заряд]}{[Время]} \frac{[Энергия]}{[Заряд]} знак равно \frac{[Энергия]}{[Время]}

$\text{Power} = \frac{ \text{[Charge]} }{ \text{[Time]}}\frac{ \text{[Energy]} }{ \text{[Charge]}} = \frac{ \text{[Energy]} }{ \text{[Time]}}$

Анализ размерностей часто является хорошим инструментом, но на самом деле это не совсем простые термины.

ЧашаКрасного · Answer 4

ЧашаКрасного

Если бы мы ударили по игрушечным ветряным мельницам водой, выходящей из каждого из этих шлангов (конечно, с одинакового расстояния), насколько я понимаю, они бы начали вращаться с одинаковой скоростью, или, по-другому, это могло бы быть так. работа над ними одинакова.

Но вы сказали, что давление в одном было выше, чем в другом. Это означает, что вода будет вытекать быстрее. Каждый кусочек воды движется быстрее и способен выполнять большую работу, чем эквивалентный кусочек того, который движется медленнее. Один заставит вращаться ветряные мельницы, а другой заставит их вращаться очень быстро.

А поскольку скорость потока из каждого шланга одинакова, это означает, что шланг с более высоким давлением может выполнять больше работы.

Кнчжоу

Это не правильно. Шланг с большим сопротивлением создает больший перепад давления на нем. Это не то же самое, что давление на другом конце, которое заставляет вращаться ветряную мельницу.

Элио Фабри

Я твердо верю, что вы не поймете что-то по-настоящему, пока не сможете объяснить это кому-то другому на языке непрофессионала . Если это правда, то я не совсем понял электрический ток и так далее. На самом деле я не смог уследить за всеми ответами, которые вы получили, и вообще говоря, я считаю аналогию с водой бесполезной и вводящей в заблуждение. Просто несколько примеров его неадекватности.

Элио Фабри

В вашем шланге течет вода (= ток). Давление есть (=напряжение, но это сомнительно). Но есть и водная скорость, не имеющая электрической аналогии. Я читал о давлении воды, выходящей из шланга, как о релевантной величине. Давление это не что иное, как атмосферное давление, одинаковое во всех случаях. Работа, которую вода может совершить на ветряной мельнице, зависит от ее кинетической энергии, которую никто не упомянул.

Кнчжоу

@ElioFabri Конечно, это не идеальная аналогия. Когда вода выходит из шланга, давление преобразуется в кинетическую энергию в соответствии с принципом Бернулли. Но их можно переквалифицировать как одно и то же — давление — это всего лишь мера потенциальной энергии.

Кнчжоу

@ElioFabri Вы получаете то же самое с электричеством для очень сильных полей; электроны отрываются от материала, а их потенциал преобразуется в обычную потенциальную энергию.

ВеликобританияОбезьяна

@knzhou «Шланг с большим сопротивлением создает больший перепад давления на нем», и именно это произойдет, если вы возьмете узкий шланг и присоедините его к большому. Общее давление будет одинаковым между малой и большой трубой; но маленький имеет меньшую площадь, что означает меньшую силу. Таким образом, когда маленькая трубка снова станет большой на другом конце (т. е. провод -> резистор -> провод), результирующее давление уменьшится. Падение давления в тонком сечении трубы при сравнении большого сечения только с каждой стороны.

JMac

@ElioFabri По аналогии скорость воды будет аналогична скорости переноса заряда. Вода, выходящая из шланга, будет иметь атмосферное давление, если только это не сверхзвуковой поток. Я считаю, что причина, по которой никто не упомянул кинетическую энергию, заключается в том, что он сравнивает мощность ветряной мельницы непосредственно с током, поэтому не имеет особого смысла пытаться сравнивать ее с чем-то другим, если это не приведенный пример.

Уолтер Митти · Answer 5

Аналогия с текущей водой могла бы быть более полезной, если бы вы рассмотрели несколько иной сценарий. Вместо шланга, разбрызгиваемого на игрушечную ветряную мельницу, рассмотрите гидроэлектростанцию. В воде над плотиной хранится энергия, есть система труб, которые направляют воду к турбине, и есть выпускная труба, которая позволяет использованной воде стекать в реку под плотиной. Если часть системы труб горизонтальна, то в трубе от одного конца горизонтального участка к другому происходит некоторая потеря давления. Но он маленький и представляет собой потерянную энергию. Существует большой перепад давления между входом в турбину и выходом из турбины, и это представляет собой энергию, которая была взята из воды и передана в электричество. И в выходной трубе есть некоторое давление,

Но в приведенном выше описании я слегка сместил акцент с силы на энергию. И здесь вам нужно расширить свой набор понятий. Мощность и энергия — тесно связанные понятия, но не одно и то же. Плотина гидроэлектростанции измеряется мощностью (киловатт), но электроэнергетическая компания продает вам электроэнергию в виде энергии (киловатт-час). Мощность – это, по сути, энергия в единицу времени. Или, наоборот, энергия — это мощность, интегрированная во времени. Если вы потратите некоторое время на то, чтобы понять как силу, так и энергию, вам может быть легче понять обе концепции лучше, чем какую-то одну.

Энергия может измеряться в джоулях, эргах или электрон-вольтах, а также в киловатт-часах. Эти же единицы могут быть использованы в качестве меры работы. На самом деле понятия работы и энергии очень тесно связаны. Работа — это, по сути, энергия, передаваемая от одной системы к другой.

Фарчер · Answer 6

Схема, которую вы описали, может выглядеть так с двумя трубками. $AB$ и $CD$ с таким же внутренним диаметром, но один вдвое больше длины (сопротивления) другого.
Для завершения цикла любая вода, вытекающая из концов трубы, перекачивается обратно в резервуар с водой для поддержания постоянного напора.
Этот последний бит аналогичен химической реакции в ячейке, поддерживающей постоянную разность потенциалов на клеммах (напор воды).

Есть разница в давлении( $\equiv$ разность потенциалов) $P \,(=h\rho g)$ через трубу $AB$ и скорость потока воды ( $\equiv$ ток) есть $\dot q$ .
Если площадь поперечного сечения трубы $A$ тогда результирующая сила, действующая на воду в трубке $(P - P_{\rm atmos}) A$ а работа, совершаемая в секунду (мощность) для того, чтобы прогнать воду через трубку, равна $(P - P_{\rm atmos}) A \times v =\Delta P\,\dot q$ куда $v$ это скорость воды.
Итак, у нас есть $\Delta P\,\dot q\equiv VI$ для электрической цепи.
Для нижней трубы перепад давления в два раза больше, чем для верхней трубы, а мощность, необходимая для прохождения воды через нижнюю трубу, в два раза больше, чем для верхней трубы, поскольку разница давлений ( $\equiv$ разность потенциалов) в два раза больше.

Где работает эта работа в секунду?
Он гонит воду по трубам и выделяет тепло за счет жидкостного трения (вязкости) со скоростью $\Delta P\,\dot q$ точно так же, как разность потенциалов управляет током через резистор с выделением тепла.

Ветряные мельницы ( $\equiv$ амперметры) в конце оба вращаются с одинаковой скоростью, что указывает на то, что поток воды одинаков.
Если ветряные мельницы не имеют трения, то вода не теряет кинетической энергии, когда течет по лопастям, и, следовательно, нет передачи энергии ветряным мельницам, что эквивалентно утверждению, что амперметр имеет нулевое сопротивление.

пользователь6784003 · Answer 7

Насколько я понимаю, вопрос, который вы задаете, звучит так: «Что такое мощность в электрических цепях?» и вы попытались смоделировать это, используя аналогию с водой в трубах.

Я считаю, что аналогия создает много трудностей, поэтому я хотел бы предложить отказаться от нее и вместо этого взглянуть на...

Резисторы! :-)

Дело в резисторах в том, что когда вы подаете на них напряжение, течет некоторый ток. Если вы подаете большее напряжение, течет больший ток. Если потом каким-то образом удастся увеличить сопротивление, то течет меньший ток.

взаимосвязь между током, напряжением и сопротивлением фиксируется вместе V=IR.

Когда у вас есть напряжение между двумя точками в цепи и ток, протекающий между ними, будет выделяться некоторое количество тепла.

Тепло это энергия и измеряется в джоулях.

Если включить электрическую плиту, кольцо становится все горячее и горячее. Это связано с тем, что в кольцо добавляется все больше и больше джоулей энергии.

Скорость, с которой добавляется энергия, называется мощностью.

Мощность = Джоули в секунду

P=Дж/с

Мощность также равна току, умноженному на напряжение.

Р=IV

Измеряется в ваттах, то есть в джоулях в секунду.

Большая мощность означала бы, что к кольцу добавлялось больше джоулей энергии в секунду, и кольцо плиты нагревалось бы быстрее.

Причина, по которой у вас есть I в квадрате в формуле мощности резистора, связана с заменой.

Р=IV

но V=IR

поэтому P = I (IR)

п знак равно я^{2} р

$P=I^{2}R\,$

и

я знак равно В / р

$I=V/R\,$

так

п знак равно В (В / р) .

$P=V(V/R)\,.$

п знак равно В^{2} / р .

$P=V^{2}/R\,.$

Напряжение, ток, сопротивление и мощность привязаны друг к другу для каждого резистора в цепи.

В цепях с последовательными резисторами все токи будут одинаковыми, а напряжения будут различаться в зависимости от идеи «делителя потенциала».

Общий ток будет равен напряжению на всех последовательных резисторах, деленному на сумму их сопротивлений.

Если вы умножите этот ток на сопротивление каждого резистора и сложите их, вы обнаружите, что общее значение равно напряжению на всех резисторах, а напряжение на каждом резисторе пропорционально сопротивлению этого резистора.

Это означает, что мощность будет рассеиваться на каждом резисторе в цепи.

теперь провода на принципиальных схемах считаются не имеющими сопротивления.

К сожалению, в реальном мире это не так!

Провод имеет сопротивление, присущее материалу. Каждую нить из тонкой меди можно рассматривать как резистор. Все нити вместе можно рассматривать как резисторы, включенные параллельно. Таким образом, чем больше жил и толще кабель, тем меньше сопротивление.

Если вы включите это сопротивление в свои расчеты, более низкое сопротивление означает меньшее падение напряжения при том же токе и, следовательно, меньшие потери мощности.

Если у вас текут большие токи, вы должны учитывать мощность, преобразуемую в тепло в проводах.

Вот почему вы должны использовать более толстый провод для плиты, чем для освещения, а также почему вы должны разматывать удлинительные кабели, когда они прокладываются вблизи максимальной мощности.

Если вы этого не сделаете, тепло, потерянное кабелем, не сможет выйти из рулона, и он будет нагреваться все сильнее и сильнее, возможно, расплавляя изоляцию!

Чарльз Рассел · Answer 8

Чарльз Рассел

Можно предположить, что для одного и того же напряжения и двух разных значений сопротивления не может быть одного и того же «токового» выхода. Джоуль обнаружил, что тепло, рассеиваемое в проводе, пропорционально «квадрату» тока, проходящего через него. Следовательно, 4 В/1 Ом = 4 ампера и 4 В/2 Ом = 2 ампера. Это даст 4 ^ 2 ампера * 1 Ом = 8 Вт в первом случае и 2 ^ 2 ампера * 2 Ом = 16 Вт во втором случае.

Умножение обоих на секунды = Джоули, количество выполненной работы или рассеянной тепловой энергии.

JMac

В его примере используется фиксированный ток через переменное напряжение, а не фиксированное напряжение и переменный ток.

Чарльз Рассел

Уменьшение вдвое или вдвое площади поперечного сечения увеличивает или уменьшает выходную мощность в 4 или 1/4 раза, т.е. 2^2 или 1/2^2. Это не может, насколько я понимаю, приравниваться к двойному или половинному напряжению.

JMac

Кто сказал что-нибудь об уменьшении площади вдвое или вдвое? Он использует гидравлическую аналогию с фиксированным расходом, который соответствует фиксированному току. Затем он сказал сравнить с трубой с вдвое большим сопротивлением, что по аналогии легко сделать, изменив диаметр. Чтобы получить фиксированный расход при различном сопротивлении, вам нужно изменить давление (аналог напряжения). В его примере второй шланг будет иметь двойное давление для двойного сопротивления, как указано в вопросе. Уменьшение или удвоение диаметра не имеет значения.

Чарльз Рассел

«Теперь давайте представим два шланга... один имеет вдвое большее сопротивление (это означает, что его физическая ширина меньше, чем у другого). Насколько я понимаю, эта меньшая ширина равняется 1/4 площади поперечного сечения. ce, что по аналогии легко сделать, изменяя диаметр. Чтобы получить фиксированный расход при различном сопротивлении

JMac

Это все еще не объясняет, почему вы используете фиксированное напряжение и переменный ток в своем примере.

Чарльз Рассел

И это при том же значении тока в шлангах. Разве это не то, что он дает и просит разъяснений? С какой стороны ни посмотреть, первоначальный сценарий подразумевает одинаковые параметры для двух одинаковых шлангов, подающих одинаковую мощность на ветряные мельницы. Удвоение сопротивления в одном из этих шлангов при сохранении того же значения тока требует удвоения давления. Ватты I^2*R по-прежнему применяются для удвоения мощности. Если бы ветряная мельница не была рассчитана на более высокую мощность, она наверняка сгорела бы быстрее.

JMac

Ток указан в амперах. У вас есть два уравнения с 4 вольтами, и вы вычисляете разные значения силы тока. Это противоположность вопроса, и то, к чему я клонил. Кроме того, ОП, похоже, уже выполнил упомянутые вами расчеты, он пытался понять, что это значит и как это связано со всем. Это не объясняет этого.

Понимание аналогии напряжения и мощности в жидкости для цепей постоянного тока

4Мэтт

Питер - Восстановить Монику

Р.Джоши

Марк Лаката

Эрик Липперт

Лоренцо Донати поддерживает Украину

Ответы (8)

Кнчжоу

Джей

Джей

Оскар Браво

JMac

Таннер - восстановить ЛГБТ

Таннер - восстановить ЛГБТ

Оскар Браво

JMac

Оскар Браво

смс

Забудьте об аналогиях и просто посмотрите на единицы

Напряжение

Текущий

Мощность

ДжиК

ЧашаКрасного

Кнчжоу

Элио Фабри

Элио Фабри

Кнчжоу

Кнчжоу

ВеликобританияОбезьяна

JMac

Уолтер Митти

Фарчер

пользователь6784003

Чарльз Рассел

JMac

Чарльз Рассел

JMac

Чарльз Рассел

JMac

Чарльз Рассел

JMac