разъяснение закона Ома

Меня немного смущает закон Ома. Я понимаю, что V = IR, и я провел простой эксперимент на бумаге. Результаты немного сбивают с толку, поэтому я надеялся, что кто-нибудь скажет мне, прав ли я?

Во-первых, у меня входное напряжение 5В при 1А. Затем я пропускаю его через резистор 1 Ом, чтобы получить 5 А при 1 В. Если я пропущу его через еще один резистор на 1 Ом, я вернусь к начальному напряжению и току 5 В при 1 А. Это правильно/нормально?

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Редактировать: Будет ли это работать лучше?

схематический

смоделируйте эту схему

Резисторы включены последовательно, поэтому ток через них одинаков. В этом случае I = 5V/ ( р 1 + р 2 ) "=" 5 / 2 А.
Разве резисторы не изменяют ток, протекающий через них?
Для данного напряжения на данном сопротивлении ток просто равен I = V/R — это просто переформулировка закона Ома. Добавив второй резистор, вы удвоили сопротивление. Следовательно, I = V/(2R). Ток через резисторы изменился, но резисторы включены последовательно, поэтому ток через них одинаков.
Это больше, чем просто легкое замешательство...
А, значит, я бы не стал использовать напряжение/ток после первого резистора для расчета напряжения/тока после второго?
@Null эта формулировка немного сбивает с толку. «Ток через резисторы изменился, но резисторы включены последовательно, поэтому ток через них одинаков». Не уверен, что с этим делать... «Ток меняется для резисторов... но последовательно, так что ток не меняется».
Когда вы добавляете резистор, вы изменяете ток в контуре по сравнению с тем, когда у вас был только один резистор. Но резисторы включены последовательно, поэтому ток в р 1 равно ("такой же, как") р 2 .
Итак, если я ввожу 5 В, я мог бы использовать резистор 0,5 Ом, чтобы получить 10 А, но если я использую два резистора 0,5 Ом, в области между ними будет ток 20 А? Это действительно не имеет смысла.
Два резистора 0,5 Ом, включенные параллельно, выглядят как один резистор 0,25 Ом, который потребляет 20 А. Однако через каждый резистор 0,5 Ом будет протекать только 10 А.

Ответы (4)

Вы не можете указать ток И напряжение. Либо вы подаете 5В, либо подаете 1А. Поскольку у вас нарисован символ батареи, я предполагаю, что вы подаете 5 вольт.

Это 5 В подается на два последовательно соединенных резистора по 1 Ом. Суммарное сопротивление двух последовательно соединенных резисторов по 1 Ом равно 1 + 1 = 2 Ом. V = I * R говорит нам, что 5 = I * 2, где I = 2,5 А. Тогда напряжение на каждом резисторе будет V = 2,5 * 1 = 2,5 вольт.

Как насчет подачи 1 А на два последовательных резистора по 1 Ом? Что ж, 1 А будет производить V = 1 А * 1 Ом = 1 вольт на каждом резисторе. Поскольку последовательно соединены два резистора по 1 Ом, напряжение на паре составляет 1 + 1 = 2 вольта.

Ток должен быть одинаковым во всех точках на этом пути, поскольку заряды не могут быть созданы или уничтожены («то, что входит, должно выходить»). Напряжения вокруг контура также должны в сумме равняться нулю («то, что растет, должно опускаться»). В этом случае вы поднимаете напряжение в аккумуляторе на 5 вольт, затем опускаете на 2,5 вольта в каждом резисторе, и в конечном итоге получаете нуль там, где вы начали.

Итак, если бы я подал 5 В в свою схему, я мог бы уменьшить ток, но я не мог бы увеличить ток, добавив резистор. Текущий - это то, что это после того, как я его ввожу?
Итак, если мне нужно 10 А где-то в моей цепи, я должен ввести 10 А?
Добавление резисторов последовательно увеличит общее сопротивление, видимое источником, и уменьшит ток. Добавление резисторов параллельно уменьшит общее сопротивление с точки зрения источника и увеличит ток.
Два резистора в один Ом, включенные ПАРАЛЛЕЛЬНО, потребляют 10 А от источника 5 В, так как два резистора, соединенных параллельно, составляют 1/(1/1+1/1) = 1/2 Ом, а 5 вольт = I * 1/2 Ом составляют I = 10 ампер.
Будет ли лучше сделать схему с резистором 5В->0,5Ом->10А->резистор 5Ом->1А?
Вы не можете преобразовать ток таким образом. Резистор 0,5 Ом, включенный последовательно с резистором 5 Ом, выглядит как резистор 5,5 Ом, поэтому вы получите 5/5,5 = 0,91 А через оба резистора.
То есть кусок провода между двумя резисторами будет 0,91А, а после обоих резисторов будет 0,91А?
Да, через всю петлю будет течь один и тот же ток, поскольку электронам больше некуда идти.
Чёрт возьми... Моя схема работает на 3,33 А, но в ней есть переключающее устройство, через которое не может пройти более 1 А.
Сделать переключатель побольше? Или, может быть, поставить 4 из них параллельно?
Небольшое предложение: если бы «подача 5 В или... подача 1 А» была бы «подачей 5 В или… подачей 1 А», это могло бы помочь различить, что одно является «мерой силы», а другое — «количеством вещества», которое может помочь ОП. Просто небольшая мысль.

Есть два фундаментальных закона электричества, которые вы всегда должны помнить: закон тока Кирхгофа и закон напряжения Кирхгофа.

Я рассматриваю законы Кирхгофа как научную формулировку того, что должно быть наблюдениями здравого смысла - к сожалению, здравый смысл не так прост, как хотелось бы, поэтому мы должны разъяснить эти вещи...

Закон Кирхгофа о токах (KCL) гласит, что алгебраическая сумма токов в любой точке цепи должна равняться нулю. Проще говоря, это означает, что весь ток, который поступает в точку цепи, должен покинуть эту точку (и не может уйти больше тока, чем приходит). Если бы KCL не было истинным, заряды могли бы накапливаться в одной точке цепи не оставляя ни одного места для протекания, поэтому цепь будет работать только кратковременно, пока не перестанет течь заряд.

KCL означает, что ток будет одинаковым во всех точках простой последовательной цепи, поэтому ваша первая цепь (с 1 ампером в одной точке и 5 амперами в другой) невозможна.

В первой цепи у вас есть общее сопротивление 2 Ом и (я предполагаю) источник питания 5 вольт. По закону Ома это приведет к току 2,5 ампера и падению напряжения 2,5 вольта на каждом резисторе.

Закон Кирхгофа о напряжении гласит, что алгебраическая сумма напряжений в последовательной цепи должна равняться нулю. Проще говоря, применительно к вашей схеме с одним источником питания это означает, что сумма падений напряжения на резисторах в цепи должна равняться напряжению питания.

Вы куда-то пропускаете электроны на 4 ампера. Природа не одобряет это, и заряд сохраняется. Ток на выходе из батареи в вашем замкнутом контуре должен быть равен току на входе. Если у вас 5 ампер, то падение напряжения на каждом резисторе должно быть 5 В. Это означает, что батарея должна быть на 10 В.

Или посмотрите на него как на один резистор на 2 Ом. Если в цепи 5 ампер, то падение напряжения IR = 10В.

Измеряя относительно отрицательной стороны батареи, вы должны получить 10 В 5 В 0 В слева направо.

Но если бы я хотел ток 5А в средней части, I=V/R, I=5/1, I=5A. Какое тогда будет напряжение? Я бы предположил, что это V=IR, V=1*1, V=1v
А затем, если я добавлю еще один резистор, I=V/R, I=1*1, I=1A. Тогда я бы предположил, что напряжение равно V = IR, V = 5 * 1, V = 5 В.
Вам нужно выбрать что-то постоянное. Каково напряжение вашей (идеальной) батареи? Или вы хотите установить 5 ампер как константу и найти нужное вам напряжение?
Меня больше интересует ток, чем напряжение. Мне нужно, чтобы ток начинался с 1 А, переходил к 3,33 А и снова опускался до 1 А. Я думал, что приведенная выше схема сделает это с некоторыми модификациями. Аккумулятор, который я планирую использовать, имеет выход 5 В.
Течение похоже на воду в шланге. У вас не может быть 1 галлон в минуту на одном конце, 3 галлона в минуту в какой-то точке шланга и обратно до 1 галлона в минуту на конце. Это было бы волшебством.
Я думал, что ток больше является мерой давления воды, а напряжение больше мерой количества молекул H2O в шланге?
напряжение = давление, ток = массовый расход, заряд = количество молекул воды

В вашей первой схеме узлы неправильно помечены - нет такого понятия, как ток узла. Ток течет только по петлям. Таким образом, вы не можете пометить узел «5 В @ 1 А», вы можете пометить узел только «5 В».

Я перерисовал вашу схему в обычной форме, с потоком энергии слева направо и более высокими напряжениями вверх.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Есть три узла (узел - это «место, имеющее напряжение»):

Напряжение узла V1 — это напряжение на клемме BAT1(+). и один терминал R1.

Напряжение узла V2 — это напряжение на одном выводе R1 и одном выводе R2.

Напряжение узла V3 — это напряжение на одной клемме R2 и на клемме BAT1 (-).

Это модель с сосредоточенными константами, поэтому мы игнорируем незначительное влияние сопротивления проводки и индуктивности и просто предполагаем, что напряжение одинаково по всей длине провода.

Есть одна петля сетки (сетка — это «петля, имеющая ток»):

Ток сетки i протекает через BAT1, R1 и R2. Один и тот же ток протекает через все эти компоненты.

Это цепь постоянного тока , потому что напряжения в узлах и токи сетки стабильны и не меняются. Для изменяющихся сигналов существуют методы анализа цепи переменного тока. Но для цепей постоянного тока всегда применяются три основных закона: закон Ома, закон Кирхгофа для тока (KCL) и закон Кирхгофа для напряжения (KVL).

KCL применяется в каждом узле , поскольку сумма всех токов «вход» и всех токов «выход» из этого узла должна быть равна (т. е. алгебраическая сумма всех токов, входящих «вход», должна быть равна нулю). Это дает одно уравнение для каждого узла.

KVL применяется вокруг каждой сетки , потому что алгебраическая сумма всех напряжений вокруг контура должна равняться нулю. Это дает одно уравнение для каждой сетки.

Закон Ома применяется к каждому резистору (и здесь анализ переменного тока усложняется). Закон Ома связывает напряжение между двумя узлами с током сетки, протекающим через резистор. Это дает уравнение.

Сложите все эти уравнения вместе, проведите алгебру, и вы сможете определить напряжение в каждом узле и ток через каждую сетку. Для анализа цепей постоянного тока так «решается» схема.

разъяснение закона Ома
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v