Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 15 frågor/svar hittade Elektricitet-Magnetism [21327] Svar: Figuren nedan från länk 1 visar strömmen som funktion av spänningen för en resistor (blå linje) och för en glödlampa (grön kurva). Enligt Ohms lag gäller I = (1/R)*U Detta är för konstant resistans en rät linje (blå) med lutningen 1/R. För glödlampan får vi en kurva (grön) med avtagande lutning. Lutningen (derivatan dI/dU) är fortfarande 1/R, dvs R ökar med avtagande lutning. I videon nedan diskuteras temperaturberoendet hos resistansen i en glödlampa. Nyckelord: glödlampa [23]; resistans [15]; 1 https://physics.stackexchange.com/questions/522144/light-bulb-resistance Elektricitet-Magnetism [21255] Mvh Armin Svar: U = R*I Du har alltså ett samband mellan tre variabler. Normalt är resistansen konstant (se dock ett viktigt undantag: glödlampan i fråga 18851 ). För konstant U är R och I omvänt proportionella I = U/R Resistansen R bestämmer alltså strömmen I vid given spänning U. Nyckelord: resistans [15]; Elektricitet-Magnetism [21163] Svar: R I2 = 1 (1) (utvecklad effekt i R är 1W) 12 = 20 I + R I (2) (spänningsfallet över båda motstånden är 12V) Om vi eliminerar R i (2) med hjälp av 1 får vi en andragradsekvation: 20 I2 - 12 I + 1 med lösningarna I1 = 0.5 A I2 = 0.1 A Från (1) kan vi sedan räkna ut R: R1 = 4 R2 = 100 Som en koll räknar vi även ut spänningsfallet över motstånden (U=RI): U1 = 2V U2 = 10V U1(A) = 10V U2(A) = 2V vilket stämmer med batteriets spänning.
Se även länk 1 som innehåller det korrekta svaret. I länk 2 finns ett bra och lättanvänt skript för att lösa andragradsekvationer. Nyckelord: *verktyg [15]; resistans [15]; 1 https://www.flashback.org/t2945936 Elektricitet-Magnetism [20826] har fått ut dessa värden mA V
67,6 - 1,384
32,8 - 1,426
27,4 - 1,430
21,2 - 1,439
17,7 - 1,446
14,8 - 1,451
12,8 - 1,453
11,4 - 1,454 Jag vet att man ska använd sig av U=-Ri ⋅I+E
men kan ni visa hur man ska göra? jag förstår inte riktigt hur jag ska fortsätta. tack!
Svar: U = -I*Rinre + EMK Detta är en rät linje med lutningen -Rinre. Skärningspunkten med U-axeln (den vertikala) är EMK. Sedan kan du t.ex. använda ett program (t.ex. FooPlot ) för att plotta dina mätvärden (fyrkanterna i nedanstående figur). Den räta linjen är U = -1.35I + 1.47 där intercept och lutning är anpassade till data. Detta betyder alltså att EMK för batteriet är 1.47 V och inre resistansen 1.35 ohm. Nyckelord: batteri [25]; resistans [15]; Elektricitet-Magnetism [19831] Svar: Resistivitet är en elektrisk materialegenskap. Elektriska ledare med hög ledningsförmåga har låg resistivitet och elektriska isolatorer har hög resistivitet. Resistivitet brukar betecknas med den grekiska bokstaven r (rho) och är multiplikativ invers till konduktivitet. Sambandet mellan en tråds resistans R och materialets resistivitet r ges av R = rL/A där A är dess tvärsnittsarea och L dess längd. Resistiviten r har SI-enheten Ωm (ohm·meter). Se vidare Resistivitet . Resistansen är normalt lätt att mäta - man kan helt enkelt mäta den med en multimeter som mäter ström, spänning eller resistans. Att bestämma de geometriska faktorerna, speciellt tvärsnittsytan A är emellertid inte trivialt. Om man har tillgång till trådar med samma A och L är det emellertid lätt av bestämma vilken som leder bäst. Se även fråga 12826 . Nyckelord: resistans [15]; 1 https://www.academia.edu/2719392/Electrical_conductivity_and_resistivity Elektricitet-Magnetism [19693] Svar: P = U*I där U är spänningen och I är strömmen. Med hjälp av Ohms lag U = R*I där R är resistansen, kan du eliminera den okända strömmen: P = U*(U/R) = U2/R För konstant U kan du se att P är stort när R är litet och tvärtom. Nyckelord: resistans [15]; Elektricitet-Magnetism [19523] Svar: P = U2/R = U*I där R är glödtrådens resistans när lampan är tänd och I är strömmen. (Observera att glödtrådens resistans är mycket mindre vid rumstemperatur.) Det är alltså resistansen som bestämmer wattalet. Låg resistans ger en hög ström och därmed hög utvecklad effekt. Resistansen beror av glödtrådens längd, tvärsnittsyta och vilket material den är gjord av (bestämmer resistiviteten), se länk 1. Nyckelord: glödlampa [23]; resistans [15]; 1 http://dev.physicslab.org/Document.aspx?doctype=3&filename=DCcircuits_Filaments.xml Elektricitet-Magnetism [19430] Ursprunglig fråga: Svar: Supraledning finns vid tillräckligt låga temperaturer hos vissa metaller och även keramiska ämnen. Det finns ämnen som är supraledande vid så hög temperatur att man kan använda billigt och lättillgängligt flytande kväve som kylmedel (kokpunkt 77 K). Supraledning är ganska komplext och det finns olika förklaringar och fenomenet är inte helt förstått, speciellt när det gäller högtemperatursupraledare. Den klassiska förklaringen är BCS-teorin (se BCS_theory ). I en vanlig ledare (typiskt en metall) sker laddningstransporten med fria elektroner, se fråga 9549 . Elektronerna kolliderar med atomerna i gittret och i en del av dessa kollisioner förlorar elektronen energi som värmer upp ledaren. Denna uppvärmning av ledaren är oftast oönskad eftersom den innebär en energiförlust (ledningsresistans). I vissa ledare vid låg temperatur slår sig elektronerna ihop två och två med motsatt spinn (+1/2.-1/2). Man får då vad man kallar ett Cooper-par med spinnet 0. Dessa Cooper-par leder strömmen i stället för fria elektroner. På grund av kvantmekaniken är den emellertid två avgörande skillnader: 1 Eftersom ett Cooper-par har heltaligt spinn (0) är de bosoner och behöver till skillnad från fermioner (halvtaligt spinn) inte lyda pauliprincipen, se fråga 18298 . Alla Cooper-par kan då befinna sig i det lägsta tillståndet, grundtillståndet. Detta kallas Bose-Einstein-kondensat, se fråga 1136 . 2 Energin i grundtillståndet är för liten för att Cooper-paren skall kunna växelverka med gittret. Detta betyder att kollisioner blir "förbjudna" och Cooper-paren kan röra sig obehindrat, det vill säga att resistansen är noll. I figuren nedan visas resistiviteten (grön kurva) som funktion av temperaturen. Man ser att resistiviteten är exakt noll för temperaturer mindre än Tc. Den blå kurvan visar specifik värmekapacitet. Man ser att även denna påverkas vid fasövergången T=Tc. Se även Superconductivity . Nyckelord: supraledning [7]; pauliprincipen [10]; resistans [15]; specifik värmekapacitet [25]; Bose-Einstein-kondensat [6]; Elektricitet-Magnetism [18851] Ursprunglig fråga: Enligt teorin skall strömstyrkan för seriekoppling minska till hälften om man byter från en lampa till två lampor, bli en tredjedel om man har tre lampor och så vidare..men i praktiken blir inte resultatet det! Strömtyrkan minskade nog men mindre än det teoretiska. Tänker man sig att sladdarnas resistans påverkar oxå så borde ju strömstyrkan minska mer än det teoretiska. Svar: Om du mäter resistansen för en släckt lampa med en ohmmeter så finner du att resistansen är c:a 40 ohm. För en 40 W lampa ansluten till 230 V blir resistansen R = U2/P = 2302/40 = 1300 ohm. Anledningen är helt enkelt att resistansen hos glödtråden ökar med temperaturen. Ju varmare glödtråd desto högre resistans. När man tänder lampan får man under en mycket kort stund mycket hög ström. Effekten i en kall glödtråd blir P = U2/R = 2302/40 = 1300 W På en bråkdel av en sekund stiger temperaturen och motståndet tills ett jämviktsläge med effekten 40 W inställer sig. Strömmen blir enligt Ohms lag I = U/R = 230/1300 = 0.18 A. Vad händer om man seriekopplar två lampor? Om resistansen vore densamma skulle vi få strömmen I = U/(2R) Men eftersom strömmen är mindre blir även uppvämningen mindre. Du får då en lägre resistans än 2R, så strömmen blir mer än hälften av värdet med en lampa. Detta är precis vad du observerade. Lägg märke till att lampor uppför sig helt annorlunda än resistorer! Resistorer har konstant resistans eftersom man normalt inte låter strömmen bli så hög att de värms upp till höga temperaturer. Nyckelord: glödlampa [23]; *vardagsfysik [64]; serie- och parallellkoppling [19]; resistans [15]; Elektricitet-Magnetism [17010] Egentligen är min fråga rent teoretisk, vi undrar om det möjligen finns ett samband mellan spänningen/strömmen som skapas i spolen och de(n) frekvens(er)som kan skapas av membranet. Vi har själva försökt att hitta ett samband på detta sätt:
U=Spänning I=Ström Z=Impedans C=Kapacitans f=frekvens 1. U=Z*I --> Z=U/I
2. Z=1/(2*pi*f*C) Dessa två ekvationer slår vi ihop och får ut frekvensen i denna formel:
f=I/(2*pi*f*C) Vår fråga är helt enkelt: Är vår formel möjlig, eller finns det någon annan formel som kan ett samband mellan spolens spänning/ström och frekvensen? Mvh//Sepehr,Max och Wille Svar: Ohms lag ger ett samband mellan ström och spänning för likström: U = R*I Proportionalitetskonstanten R kallas resistans. Resistansen beror av materialet. Vissa material (metaller) har liten resistans och vissa (isolatorer) har hög resistans, se fråga 4267 . Om man i stället har växelström med frekvensen f = w/2p där w är vinkelfrekvensen (i radianer/sekund) blir det lite mer komplicerat. Om kretsen förutom en spänningskälla innehåller motstånd (R), kondensatorer (kapacitans C) och spolar (induktans L), så måste man ta hänsyn till att spänningen i en kondensator ligger efter strömmen och i en spole ligger före strömmen. Detta hanterar man med att införa en komplex (innehåller i) resistans som kallas impedans (betecknas vanligen Z i stället för R), se j-omega-metoden . Ett alternativ till den komplexa metoden är att använda visardiagram, se nedanstående bild från Reaktans . Om man har både induktans och kapacitans börjar man med att räkna ut den resulterande reaktansen (induktans + kapacitans, se fråga 12160 ). Denna vektor (som pekar uppåt eller neråt i diagrammet) sammansätts sedan med resistansen (som pekar åt höger) för att ge en total impedans för kretsen. Vinkeln mellan impedansvektorn och x-axeln kallas fasförskjutning q. Effektutvecklingen i kretsen blir P = Ue*Ie*cos(q) där Ue och Ie är effektivvärden. Detta är ganska komplext (i dubbel mening), men för ert projekt räcker det att ni förstår att högtalaren innehåller en spole, så "motståndet" i er krets kommer att vara frekvensberoende. Detta är en del i den "respons-kurva" (ljudvolym/volt input) som funktion av frekvensen. Respons-kurvan innefattar inte bara den elektriska impedansen utan även hur effektivt ljudet genereras. Det finns mycket omfattande dokumentation om detta i Loudspeaker . Lägg emellertid märke till att frekvensen w inte är något som kretsen skapar, den kommer från spänningen från förstärkaren med vilken ni driver högtalaren. Nyckelord: impedans [3]; induktans [6]; resistans [15]; Elektricitet-Magnetism [15837] 1/R=1/R1 + 1/R2 + 1/R3 ? Förklara gärna , min lärare kan inte .. Svar: I = I1 + I2 = U/R1 + U/R2 = U(1/R1 + 1/R2) = U/R Alltså ges den resulterande resistansen av 1/R = 1/R1 + 1/R2 För seriekopplade motstånd får man eftersom strömmen genom båda är lika: U = I*R1 + I*R2 = I(R1+R2) och R = U/I = R1 + R2 ____________________________________________________________ Se vidare Ohm's_law och Kirchhoff's_circuit_laws . Nedan visas strömmen som funktion av spänningen med konstant resistans, hög resistans till vänster och låg till höger. Nyckelord: resistans [15]; serie- och parallellkoppling [19]; Elektricitet-Magnetism [13729] Svar: Seriekoppling: Rs = R1 + R2 Parallellkoppling: 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 Vid seriekoppling flyter samma ström genom motstånden. Man får då (Ohms lag U=R*I) ett spänningsfall över motstånden och ledningen mellan motstånden har en potential som är skild både från batteriets pluspol och dess minuspol. Vid parallellkoppling delar strömmen upp sig mellan de olika vägarna, och det kan flyta olika mycket ström genom motstånden: motståndet med lägst resistans får högst ström. Om strömmen genom batteriet är i och strömmen genom R1 och R2 är i1 resp. i2 gäller
enligt Kirchhoffs 1:a lag att i = i1 + i2 Om inte detta villkor är uppfyllt, skulle vi få en ansamling av laddning i en ledning. Detta är omöjligt eftersom ledningen inte har någon resistans. I ditt fall är motstånden glödlampor. I fallet parallellkoppling får båda lamporna full batterispänning och lyser starkt. I fallet seriekoppling delar lamporna på batterispänningen och lyser svagt. Se även fråga 13307 Nyckelord: serie- och parallellkoppling [19]; resistans [15]; Elektricitet-Magnetism [12826] Svar: Det finns ett enkelt samband mellan elektrisk likspänning U, resistansen R och strömmen I som kallas Ohms lag: U=R*I. Enheten för resistans heter ohm och betecknas med den grekiska bokstaven stora Omega (W). Ohms lag säger att spänningen är proportionell mot strömstyrkan med proportionalitetskonstanten R (resistans). Resistans hos t.ex. en tråd beror dels på trådens tvärsnittsarea, på dess längd, hur många fria elektroner det finns och hur lättrörliga dessa är. De senare två ingår i begrepper resistivitet som är en elektrisk materialegenskap. Bra elektriska ledare har låg resistivitet och bra isolatorer har hög resistivitet, se resistivitet . Koppar är ett exempel på en god ledare (låg resistivitet), kromnickel är, för en metall, en dålig ledare. Det beror till en del att kromnickel är en legering (blandning av olika metaller) så den bildar ett mer oregelbundet gitter **. Från Wikipedia, Kromnickel#Syrafast_stål :
Du kan läsa mer om resistans i någon fysikbok, i t.ex. resistans eller Resistans .
________________________________________________________________ ** Från länk 1: 1. scattering off vibrations of the atomic lattice (phonons). This contribution to the resistivity is proportional to temperature. 2. scattering off defects in the crystal. At low temperature, this is the cause of a finite 'residual resistivity'. The two terms add linearly Rtotal = R1(T) + R2 Cold working a metal will introduce defects and thus lead to an increase in R2. Conversely, annealling the metal at high temperature will remove defects and reduce the residual resistivity. Nyckelord: resistans [15]; Elektricitet-Magnetism [4730] Svar: Mät resistansen hos en glödlampa med en ohmmeter. Räkna ut effekten. Förklara varför den uträknade effekten inte stämmer med lampans märkeffekt. Ovanstående är förklaringen till att lampor ofta går sönder precis när de tänds. Den snabba uppvärmningen orsakar mekaniska spänningar (termisk materialutmattning) i glödtråden, vilket kan orsaka att den går sönder. Kommentar om motstånd och glödlampor: Ett elektriskt motstånd har normalt inte så hög ström att det värms upp särskilt mycket. Resistansen är därför konstant, och strömmen ges av I = U/R där U är spänningen och R resistansen. Den utvecklade effekten P ges av P = U*I = U2/R En glödlampa eller ett elektriskt värmeelement, däremot, värms upp till över tusen grader vilket gör att resistansen ökar väsentligt. Strömmen minskar då och temperaturen stabiliseras till ett värde så att det är balans mellan den utstrålade effekten och värmeutvecklingen i glödtråden. Denna effekt är märkeffekten för den aktuella spänningen. I metaller leds strömmen av fria elektroner. Om temperaturen ökar "vibrerar" atomerna mer vilket hindrar elektronernas rörelse. Detta är skälet till att resistansen ökar med ökande temperatur för nästan alla metaller. (Electrical_resistivity_and_conductivity#Metals ) Nyckelord: glödlampa [23]; resistans [15]; Elektricitet-Magnetism [4267] Ursprunglig fråga: Svar: Ledningsbandet ligger över valensbandet, se nedanstående figur från Wikimedia Commons. Den streckade linjen visar vad man kallar för ferminivån som är den energi som de mest energetiska elektronerna har. Upp till ferminivån är alltså tillstånden fyllda, ovanför densamma är de tomma. Ligger ledningsbandet mycket över valensbandet har vi en isolator (stort bandgap, till höger i figuren).
Ligger det bara lite över, kan elektroner från valensbandet
hoppa upp till ledningsbandet av värmerörelser (mitten av figuren). Vi har en halvledare. Överlappar de båda banden (till vänster i figuren) har vi en metall. Överlappar de lite är metallen dålig ledare. Överlappar de mycket
är det en god ledare. Det här är naturligtvis en ytlig förklaring, men för att tränga längre in i det, behöver man goda kunskaper i matematik och kvantfysik. Några exempel: Se vidare länk 1, 2, Electrical_conductivity , Electrical_conduction och Conduction_band . Nyckelord: resistans [15]; 1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/conins.html Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.