LINUX.ORG.RU
ФорумTalks

простая электрическая задачка

 


0

1

Представьте себе последовательную цепь из нескольких батареек и лампочки. Влияет ли порядок включения батареек на яркость?

Мой ответ — не влияет по прафилу Кирхгофа: как контур не обходи, к лампочке приложена одна и та же ЭДС, сопротивление цепи так же одно и тоже. Однако физик на экзамене много лет назад сказал «не всё так просто». Вот я все эти годы мучаюсь — я чего-то не знаю или это он так пошутил?

★★★★★

Последнее исправление: true_admin (всего исправлений: 1)

Ответ на: комментарий от AIv

Во всей физике преобразование Фурье без проблем применяется к чему угодно не сильно расходящемуся и от чего мы можем посчитать преобразование.

http://s018.radikal.ru/i521/1303/86/0b65feda002f.png

Законы Кирхгофа в некастрированном виде вводятся в предположении сохранения заряда и равенства нулю интеграла от электричесткого поля по замкнутому контуру.

cvs-255 ★★★★★
()
Последнее исправление: cvs-255 (всего исправлений: 4)
Ответ на: комментарий от cvs-255

ага. Посчитать фурье то мы можем всегда, только смысл это имеет если сигнал периодический и у нас есть несколько периодов. Что Вам интересно даст фурье от четверти периода синуса? Или от 1-exp(-gamma t) (зарядка конденсатора), и как Вы будете потом на основе полученного спектра вычленять гармонический ток (шоб заюзать импеданс), и считать комплесного кирхгофа?

Насчет схемки - а чей то у Вас второй полюс кондера в воздухе висит? Давйте ка простую схему разберем, две батареи замкнуты в контур, 1B 2ом и 2В 1Ом соотвестенно.

Ну и самое интересное - по Вашему же определению, законами Кирхгофа нельзя пользоваться в начальный момент, поскольку интеграл электрического поля по контуру в этот момент ни разу не ноль.

Кстати, Вы так упорно поминали скорость света - а с какой скоростью струячат свободные носители заряда по проводу? Если считать через подвижность, и если сичтать через поверхность Ферми? И будет ли работать Кирхгоф росто для участка провода, в начальный момент времени?

AIv ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

Кстати, для любой цепи постоянного тока интеграл по контуру от электрического поля нулю не равен. Никогда (ну если то течет).

AIv ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от AIv

Посчитать фурье то мы можем всегда, только смысл это имеет если сигнал периодический и у нас есть несколько периодов.

Ты кажется путаешь ряд Фурье и преобразование Фурье

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от AIv

в воздухе висит

Не в воздухе, а на нуле

а с какой скоростью струячат свободные носители заряда по проводу?

несколько мм в секунду. Но при включении цепи ток распространяется со скоростью света, через эм поле вдоль проводника

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от AIv

поскольку интеграл электрического поля по контуру в этот момент ни разу не ноль.

Самоиндукцией в контуре с высокой точностью можно пренебречь. А без нее ротор эл поля равен 0 и интеграл по контуру равен нулю (см ур Максвелла). Если же хотим учесть ее, то законы Кирхгофа просто немного модифицируются

cvs-255 ★★★★★
()
Последнее исправление: cvs-255 (всего исправлений: 2)
Ответ на: комментарий от cvs-255

с 2-мя последовательными батарейками.

то это соответствует рассмотрению протекания СВЧ токов с аналогичной длиной волны.

жидкий вакуум уже обсудили? Когда будете, скастуйте меня.

PS: а я пока РенТВ пофтыкаю.

drBatty ★★
()
Последнее исправление: drBatty (всего исправлений: 1)

Физик прав. Проблема может быть в качестве контактов, а именно в том сопротивлении, которое они могут выдать в сумме. Например, если взять два контакта от двух разных батарей имеющих большее сопротивление и сложить вместе получим меньше напряжение на выходе. В то время, как если каждый «плохой» контакт соединен раздельно с отдельно взятым «хорошим» общее напряжение будет выше. Это также работает и для параллельного соединения батарей.

Вообще задача из практики и к теории не имеет никакого отношения.

gh0stwizard ★★★★★
()
Последнее исправление: gh0stwizard (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от drBatty

Если ты рассматриваешь процессы с столь быстро меняющимися токами, как хочет Alv, то тебе придется считать их как в свч

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

Во всей физике преобразование Фурье без проблем применяется к чему угодно не сильно расходящемуся и от чего мы можем посчитать преобразование.

Посчитать преобразование Фурье действительно можно от всего, но вот использовать его для поиска решения в виде суперпозиции волн можно только если уравнение линейное.

dmfd
()
Ответ на: комментарий от AIv

для любой цепи постоянного тока интеграл по контуру от электрического поля нулю не равен

Ой, какую ты глупость сказал. rot E = -dB/dt. У постоянного тока постоянное B -> rot E = 0 -> интеграл по контуру 0

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от dmfd

Протекание тока через проводник - достаточно линейный процесс

cvs-255 ★★★★★
()
Последнее исправление: cvs-255 (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от cvs-255

берем контур вдоль провода. Если ток течет - есть эл. поле. В каждой точке провода поле направлено вдоль провода. Интегрируем. И где тут будет ноль?

Попробуйте перейдите от фурье-образа уединенной дельта-функции к назад к дельта-функции. Как Вы получите время в которой она сидит? Наверное ребята, придумвшие вейвлет преобразование, сделали это от скуки.

И наконец начинает фигачить ток по проводу. Брем точку, в которой ест скаче ЭМ-поля (перед ней тока нету, за ней уже течет). Рассматриваем ее как узел. В узел ток входит, из узла не выходит. Кирхгоф негодует!

AIv ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от AIv

В узел ток входит, из узла не выходит.

он там накапливается. А способность куска провода накапливать заряд говорит говорит о емкости. И это как раз и есть тот конденсатор с моего рисунка

cvs-255 ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

Если я правильно понял предыдущего оратора, он намекнул, что интеграл по контуру с постоянным током нулю равен будет не обязательно, поскольку в уравнение про rot E = -dB/dt не входят механические/химические поля, которые есть внутри источника ЭДС.

dmfd
()
Ответ на: комментарий от dmfd

механические/химические поля, которые есть внутри источника ЭДС.

Там есть еще и сильное электрическое поле, направленное в другую сторону, чем в остальной цепи, которому противостоит механическое/химическое. И с его учетом интергал = 0. Уравнения Максвелла выполняются всегда, независимо от наличия внешних сил

cvs-255 ★★★★★
()
Последнее исправление: cvs-255 (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от cvs-255

Да, ты прав. Я вот что имел в виду: в уравнения движения заряда входит не только электрическое поле, в него входит сумма всех полей. Ротор суммарного поля нулю не равен.

dmfd
()
Ответ на: комментарий от cvs-255

Если мы рассматриваем ток (движение зарядов), нас волнует не электрическое поле, а то, что входит в уравнения движения. Я не помню, как выводятся законы Кирхгофа для нестационарного случая, но сдаётся мне, там нужно рассматривать именно суммарное поле.

dmfd
()
Ответ на: комментарий от dmfd

Неэлектрические силы входят в законы Кирхгофа под названием ЭДС.

Тот закон, что про эдс, гласит, что сколько эдс дает вольт, столько и падает на остальном. А это и есть что интеграл электрического поля по замкнутому контуру равен 0.

cvs-255 ★★★★★
()
Последнее исправление: cvs-255 (всего исправлений: 1)
Ответ на: комментарий от cvs-255

Ок, простите за троллинг;-) Силу Лоренца Вы тоже в ЭДС запишите?

Но ведь по Вашему же критерию, Кирхгоф не работает для переходных процессов (с чего с-но наш спор и начался). Вот есть контур, без тока. Вот включили ток. За очень небольшое время (порядка длина контура делить на скорость света) в контуре появился ток, и создаваемое этим током магн поле. Да, оно само по себе может быть невелико, но производная по времни отнюдь не ноль - dt уж очень мало. Ну и интеграл от Е по контуру во время установления тока тоже не ноль соответственно - у-я Максвелла то работают всегда (как Вы абсолютно правильно заметили), они первичны в отличии от законов Кирхгофа, в рамках классической физики.

Кстати, скорость движения носителей ЕМНИП все же сотни м/с, а с т.з. квантов на неск порядков больше - ток то переносят только электроны сидящие в окрестностях поверхности Ферми, а она огого каой скорости для металлов соответствует.

Ну и насчет конденсаторов - конечно, для симуляции оно сойдет. Но вообще то это некий обман трудящихся, поскольку из бесконечности на вторую обкладку должно прийти скока то зарядов. Что вообще то некомильфо с т.з. электронейтральности всей системы (которая изначально выполнялась;-))).

AIv ★★★★★
()
Ответ на: комментарий от AIv

Наверняка можно решить это, прицепив еще эквивалентную индуктивность

cvs-255 ★★★★★
()
Последнее исправление: cvs-255 (всего исправлений: 1)
Вы не можете добавлять комментарии в эту тему. Тема перемещена в архив.