Ich versuche zu lernen, wie man sehr einfache Schaltungen analysiert. Als ersten Schritt gehe ich von einer Richtung für den Strom aus. Wenn meine Analyse einen negativen Wert für den Strom ergibt, habe ich die falsche Richtung gewählt. Wenn ich die Schaltung weiter analysiere, scheint sich das Potential über einem Widerstand zu erhöhen. Dies deutet auf einen Energiegewinn durch den Widerstand hin, der nicht auftreten kann. Sollte ich einen negativen Wert für den Strom finden, sollte ich die Berechnung mit dem Strom in der richtigen Richtung neu starten?
Kommentare
- Wenn Sie einen negativen Strom finden, haben Sie gerade das Bild falsch gezeichnet, die Berechnungen nicht ' muss nicht erneuert werden. Drehen Sie einfach die Pfeilrichtung auf i
- Elektronen, die durch einen Widerstand fließen, geben einen Teil ihrer Energie als Wärme ab. Dies führt zu einem Energieverlust. Ich kann mir ' keine Situation vorstellen, in der ein Widerstand die Energie erhöhen würde, aber ich erinnere mich vage an einen alten EE-Professor, der über negative Widerstände als Forschungsgebiet spricht …
- Mögliches Duplikat von Das Vorzeichen des in einem Stromkreis fließenden Stroms
Antwort
Als ersten Schritt gehe ich von einer Richtung für den Strom aus. Wenn meine Analyse einen negativen Wert für den Strom ergibt, habe ich die falsche Richtung gewählt.
Nein, es ist seitdem nicht möglich, die falsche Richtung zu wählen Sie nehmen keine Richtung für den Strom an, sondern eine Referenzrichtung , die im Wesentlichen dem physikalischen Äquivalent der Wahl entspricht, wo die rote (positive) Leitung des Amperemeter platziert werden soll.
(Hier nehme ich einen Gleichstromkreiskontext an).
Wenn man ein Amperemeter in Reihe mit einem Widerstand verbindet, kann man entweder einen positiven oder einen negativen Wert lesen.
Wenn ein anderer Verbindet ein Amperemeter in Reihe mit Ihrem, aber mit der entgegengesetzten Polarität, liest das Amperemeter das entgegengesetzte Vorzeichen wie Ihr.
Und dennoch geben beide Amperemeter genau die gleichen Informationen, dh die tatsächliche Richtung des Stroms.
Wenn Sie eine Referenzrichtung auswählen und (korrekt) einen negativen Wert berechnen, während ein anderer Schüler die entgegengesetzte Referenzrichtung wählt und ap berechnet ositiver Strom gleicher Größe, beide Antworten sind äquivalent und korrekt.
Antwort
Möglicher Abfall über dem Widerstand ist -IR, wenn Sie sich in Stromrichtung von einem höheren Potential zu einem niedrigeren Potential bewegen. Wenn Sie in derselben Schaltung (mit derselben Stromrichtung) in die andere Richtung gehen möchten, beträgt der Potentialabfall + IR, wenn Sie von einem niedrigeren Potential zu einem höheren Potential wechseln.
Potential Abfall ist die Potentialdifferenz über dem Widerstand = $ V_ {final} – V_ {initial} $. Hoch zu niedrig ergibt eine Potentialdifferenz von $ -ve $ und niedrig zu hoch ergibt eine Potentialdifferenz von $ + ve $.
Führen Sie bei der Berechnung des Stroms die Standardberechnungen durch, indem Sie die Stromrichtung und die Potentialabfälle an den Widerständen gemäß dieser Annahme annehmen. Alle Werte der Potentialabfälle in der gesamten Schaltung gemäß dieser Annahme werden mit Null gleichgesetzt. Wenn Sie beide Seiten mit $ -1 $ multiplizieren, erhalten Sie immer noch die gleiche Antwort, aber die Richtungen der Ströme (oder potenziellen Abfälle) sind in die entgegengesetzte Richtung.
Wenn Sie den Wert $ -ve $ erhalten Strom ist dann die Richtung des Stroms entgegengesetzt zu der Richtung des Stroms, den Sie angenommen haben.