פישוט מעגל מעורב

[Frixbe]

שאלה

האם יש הבדל בין 2 המעגלים? אני חושב שלא אבל זה קצת מבלבל אותי משום מה כי שיניתי קצת את החיבורים. 2 - 3 טוריים וביחד מקבילים ל 4 ול- 6 אני מעריך. פשוט זה קצת נראה כאילו 2 ו 3 טוריים ל 4 אבל לא, אני מבין כעת שמדובר על הפרש פוטנציאלים בין 2 הצדדים ולא על כיוון זרמים כשמדובר בצמצום מעגלים מעורבים. אני חייב להודות עזרת לי מאוד, עשיתי עוד תרגיל בסגנון התרגיל הקודם וללא ספק אני קולט את העניין יותר טוב מבקודם. שוב תודה

 

[shaiby]

אין הבדל בין המעגלים - אבל שניהם

מעגלים תיאורטיים, ולא מעגלים מעשיים. רוצה לומר : הנגדים R2 ו- R3 מחוברים בטור - נקרא לנגד השקול X. X נמצא בהפרש פוטנציאלים של 0 בדיוק (משום שמשני קצותיו יש פוטנציאל של A בדיוק), ולכן לא יזרום דרכו זרם כלל !!! הנגד השקול X נמצא במצב של "קצר" ! יתר על כן - מכיוון שהנקודה A והנקודה Z ה למעשה אותה הנקודה (שים לב ! הצדדים לא חשובים - חשובה הרציפות ללא נגד עומס וזה בדיוק מה שקורה בין הנקודות A ו- Z . אין ביניהן כל צרכן !!) הרי שהמעגל שלך הוא מעגל קצר על הדקי מקור המתח. אי אפשר לממש מעגל כזה. הזרם בו הוא אינסוף . שמחתי לעזור

שי.

 

[Frixbe]

אכן

אני מפוקס על ההתנגדויות השקולות ובמצבים שונים שלהם אז אני לא שם לב לשאר הפרטים. שיניתי את המעגל קצת, כעת 2 ן 3 נמצאים בטור וביחד במקביל ל- 4 ו 6. העמסתי עליך הרבה היום

, אני אשאל אותך מחר עוד שאלה סמלית אחת או שתיים לגבי פוטנציאל וההפרש פוטנציאל(אני מבין שזה מקביל והמתח מקביל אבל פשוט רוצה להבין יותר את הקטע בתיאוריה). שוב תודה

 

[shaiby]

שים לב ! עדיין השקול R2 R# מקוצר.

ז"א שהנגדים האלו מיותרים לגמרי במעגל.

 

[shaiby]

צ"ל "השקול R2 R3" .

 

[Frixbe]

אוקיי, בקשר לפוטנציאלים

1)פוטנציאל / הפרש פוטנציאלים - מה ההבדל ביניהם. 2)יש 170 וולט על 6 וזה נופל על 4, ואז למעשה המתח הזה נופל גם על החוט שלמעלה שאין בו צרכן ולכן לא משתמש בו אבל עדיין יש שם מתח. אבל שוב משני הצדדים של החוט הריק הזה יש אותו פוטנציאל.. 3)למשל במעגל ריק יש 0 מצד אחד ו-230 מצד שני זאת אומרת ההפרש פוטנציאלים ביניהם הוא 230 וולט, אם שמים נגד יחיד, כל המתח ייפול עליו, זאת אומרת שההפרש פוטנציאלים שלו יהיה 230 וולט בגלל ש..?

 

[shaiby]

בוא נעשה סדר במושגים ../images/Emo13.gif

(שמת לב שפתחנו כאן שיחה פרטית לגמרי , באמצע הפורום, ואפ אחד לא מתערב ? או תורם ? או משמיצ ? מוזר לגמרי.....) 1. פוטנציאל / הפרש פוטנציאלים - זה בעצם אותו הדבר. "פוטנציאל" הוא "היכולת לעשות משהו" ובחשמלית - היכולת להזרים זרם לעבר נקודה שהפוטנציאל שלה נמוך יותר (ז"א שיש בינה ובין הנקודה הראשונה "הפרש פוטנציאלים"). בין ההדקים של סוללה יש הפרש פוטנציאלים של 1.5 וולט. בין החורים בשקע הביתי יש הפרש פוטנציאלים של 230 וולט. בין שתי נקודות שמחוברות בחוט אין הפרש פוטנציאלים חשמלי - כי הן למעשה לא שתי נקודות, אלא נקודה אחת. 2. אם נופל על R6 170 וולט אז גם על R4 נופל אותו המתח, משום שהם מחוברים במקביל. אם תשים מד מתח על כל אחד מהם - זה המתח שתמדוד. לעומת זאת, אם תשים מד מתח על R2, R3 או על שניהם ביחד - תמדוד בדיוק 0 וולט (ותסביר לי אתה עכשיו למה. זה תרגיל טוב....) על חוט שהוא רציפ אין מתח ! אין ! מתח הוא רק בין שתי נקודות שאינן שוות פוטנציאל ! (זו ההגדרה למעשה - "מתח" הוא "הפרש הפוטנציאלים בין שתי נקודות". אם הן מחוברות בינהן בחוט - אז הן לא שתי נקודות כי אם אותה הנקודה, ואז, לפי הגדרה, הפרש פוטנציאלים בין נקודה לבין עצמה הוא בדיוק 0 ! 3. במעגל פתוח יש הפרש פוטנציאלים של 230 וולט בין הדקי המקור. אם שמים נגד יחיד אכן כל הפרש הפטנציאלים הזה יפול עליו, ע"מ שייתקיים חוק קירכהוף למתחים בחוג סגור.

 

[Frixbe]

פוטנציאל

שיחה פרטית פומבית

אבל אפשר גם לומר שבחוט הרציף הזה מצד אחד הוא מחובר לפוטנציאל שונה מאשר לצד השני כי הוא מחובר לשני הצדדים של הנגד. הבעיה אצלי היא שאני לא מבין את השפעת הנגד ביחס להפרש בפוטנציאלי שלו. מדוע נופל הפרש פוטנציאלי מסויים על נגד ומה הוא נותן לנגד, אני לא מבין כל כך את העקרון

 

[shaiby]

הפוך, גוטה, הפוך ../images/Emo13.gif

אם חוט רציף מחובר לפוטנציאלים שונים משני צידיו - אז הם לא שונים יותר, כי הוא משווה אותם !!!!!! (שמתי מספיק סימני קריאה כדי להבהיר את הנקודה ??) דוגמא : קח שקע ביתי (אל תיקח באמת) . הפרש פוטנציאלים : 230 וולט. חבר את שני החורים בחוט. מה תקבל ? פיצוצ. עשן. רעש, נתיך שרוף. למה ? השווית פוטנציאלים !!! באמצעות החוט אילצת את הפוטנציאל בצד של הפאזה 230 וולט) להיות זהה לפוטנציאל בצד של האפס (0 וולט. בגלל זה קוראים לו ככה...) . הפרש הפוטנציאלים הוא כידוע לא פראייר בכלל, ואם מנסים לאפס אותו, הדרכ היחידה שהוא מכיר להתאפס היא ע"י הזרמת זרם ( = העברת מטען חשמלי מהצד עתיר הפוטנציאל לצד שהפוטנציאל בו הוא אפס). מכיוון שהחוט לא מתנגד כלל לזרימת הזרם (הוא לא נגד. התנגדותו אפס), קיבלת , תאורטית, זרם אינסופי, ומעשית - נתיך שרוף. השפעת נגד על הפרש פוטנציאלים : אם יש הפרש פוטנציאלים בין שתי נקודות, ומחברים אותן זו לזו באמצעות נגד, יזרמו מטענים מהפוטנציאל הגבוה אל הנמוך (= יזרום זרם חשמלי) עד שהפוטנציאל ישתווה. בסוללה , כשהפוטנציאל משתווה אומרים שהסוללה נגמרה. אם אין נגד, אז תיאורטית יש נגד שהתנגדותו אינסופ, דרך נגד כזה זורם זרם של בדיוק אפס (חוק אוהם) ולכן הפרש הפוטנציאלים בין הנקודות נשמר. יש הפרש פוטנציאלים ? יש פוטנציאל שיזרום זרם. זורם זרם ? יש מפל מתח על הרכיב ששווה להפרש הפוטנציאלים עליו - הכל כדי לקיים את חוק קירכהוף לחוגים. יותר ברור או פחות ברור עכשיו ?

 

[Frixbe]

יותר ברור ../images/Emo132.gif

בוא נגיד שמחברים צרכן מסויים למקור מתח, לצרכן יש התנגדות שמותאמת לכך שהפרש הפוטנציאלים לא ישתווה מהר מדי. צרכנים במה נבדלים אחד מהשני? זאת אומרת צרכן שצורך הרבה מתח לעומת צרכן שצורך פחות מתח, מדוע אחד צריך הפרש פוטנציאלים גבוה יותר לעומת אחר? אולי כי הצרכן עם המתח הגבוה יותר צריך זרם גבוה יותר לתפעול של הצרכן, ולכן המתח גבוה יותר כדי שהזרם יהיה גבוה יותר? אני מנסה להבין לפי מה מרכיבים צרכן (התנגדות/מתח/זרם) זאת אומרת מדוע קובעים לו התנגדות מסויימת ומתח נדרש מסויים. מצטער על חלק מהשאלות, יש לי בעיה שאני קולט נקודה מסויימת רק אם מסבירים לי את אותה נקודה בדיוק, (אני בוק/אטום)

 

[shaiby]

הגדרות צרכן :

ראשית - צרכנים לא צורכים מתח. הם צורכים זרם, שזורם דרכם כתוצאה מהפרש פוטנציאלים המועל עליהם ומפתחים הספק. זה נכון לכל צרכן. צרכן חשמלי צורך זרם (= הספק חשמלי) ומייצר איזשהו הספק אחר. נגד הוא צרכן שממיר זרם לחום, לדוגמא. מנוע הוא צרכן שממיר זרם לתנועה סיבובית. נורה היא צרכן שממיר זרם לחום ולאור. וכו' וכו'. המתח (=הפרש הפוטנציאלים) שיצרן בוחר לספק לצרכן שהוא מתכנן תלוי בהרבה גורמים, אבל המשותף לכל הצרכנים הוא שהם מוציאים את אותו ההספק שנכנס אליהם (בהזנחת הפסדים ושאר מרעין בישין). מכיוון שהגדרת הספק חשמלי הוא מכפלת הזרם דרך צרכן במתח שמסופק לו (= הפרש הפוטנציאלים עליו), אזי אם ידוע מה גודל ההספק שדרוש להוציא, ומה המתח שניתן לספק לצרכן - נקבעים מכאן גם הזרם וגם ההתנגדות שלו. דוגמא מפושטת מאוד ולא אמיתית לצורך הבהרה : אתה מעוניין לייצר נורה לפנס אופניים. המתח העומד לרשותך הוא 3 וולט בלבד. המעצב השאיר מקום לשתי סוללות בלבד במארז, אז זה מה יש. אתה מעוניין שהספק הנורה יהיה 6 וואט (וואט = יחידת הספק). אם כך, הזרם בנורה חייב להיות (6 וואט / 3 וולט) = 2 אמפר בדיוק. עליך ליצור לנורה שלך התנגדות כזו שתגרום לזרימה של 2 אמפר בדיוק דרכה, בהינתן מקור מתח של 3 וולט. אם התנגדות תהיה גדולה מדי = לא יתפתח ההספק שרצית. אם תהיה קטנה מדי - יתפתח הספק גבוה יותר ממה שרצית. מהי ההתנגדות הרצויה ? בדיוק בשביל זה יש את חום אוהם... חשב בעצמך ונראה אם הבנת את המגילה שרשמתי....

 

[Frixbe]

יפה מאוד

1.5 אוהם. אתה מסביר מעולה, פשוט לי אישית לוקח זמן לקלוט דברים בגדול. אני שומר במחשב כל מה שכתבת שיהיה לי לעזר אם אני אשכח משהו. באמת תודה על ההשקעה

 

[shaiby]

../images/Emo45.gif../images/Emo50.gif

 

[Frixbe]

משהו שלא מחודד אצלי

כתבת: "דוגמא : קח שקע ביתי (אל תיקח באמת) . הפרש פוטנציאלים : 230 וולט. חבר את שני החורים בחוט. מה תקבל ? פיצוצ. עשן. רעש, נתיך שרוף. למה ? השווית פוטנציאלים !!! באמצעות החוט אילצת את הפוטנציאל בצד של הפאזה 230 וולט) להיות זהה לפוטנציאל בצד של האפס (0 וולט. בגלל זה קוראים לו ככה...) . הפרש הפוטנציאלים הוא כידוע לא פראייר בכלל, ואם מנסים לאפס אותו, הדרכ היחידה שהוא מכיר להתאפס היא ע"י הזרמת זרם ( = העברת מטען חשמלי מהצד עתיר הפוטנציאל לצד שהפוטנציאל בו הוא אפס)." מצד שני כתבת: "על חוט שהוא רציפ אין מתח ! אין ! מתח הוא רק בין שתי נקודות שאינן שוות פוטנציאל ! (זו ההגדרה למעשה - "מתח" הוא "הפרש הפוטנציאלים בין שתי נקודות". אם הן מחוברות בינהן בחוט - אז הן לא שתי נקודות כי אם אותה הנקודה, ואז, לפי הגדרה, הפרש פוטנציאלים בין נקודה לבין עצמה הוא בדיוק 0 !" בתמונה שצירפתי, לפי הפסקה הראשונה שלך אילצתי את הפוטנציאל בנקודה A (170 וולט) להשתוות לפוטנציאל בנקודה B)50 וולט)(אני מתכוון דרך החוט הרציף). מצד שני אמרת כשחוט הוא רציף מדובר על אותה נקודה, אבל נקודה A היא לא נקודה B מבחינת פוטנציאלים, זאת אומרת איך יכול להיות שהם אותה נקודה? ואם הם משתווים לאותה נקודה(לפי הפסקה הראשונה) כי זה חוט רציף אז צריכה להיות פעולת השוואת פוטנציאלים מסויימת(מתח). החוט הרציף הזה כמה שהוא פשוט מדיר שינה מעיניי. בכלל כל הפוטנציאלים האלו נמצאים בראש שלי כל הזמן, נהייתי אובססיבי לנושא הזה. אז ברשותך אני רוצה לחדד את העניין הזה

 

[® רן]

זרם זורם איפה שהכי קל לו

במקרה שלך הוא יעקוף את נגד R2 ויזרום דרך החוט שהוספת. דרך R2 לא יזרום כלום. זה כאילו שלמים יש דרך להגיע מ A ל B במישור ועוד דרך להגיע דרך עליה תלולה. ברור שהם יזרמו במישור ולא יעלו בעליה. החוט גרם לכך של A ו B יש אותו פוטנציאל (גובה). R1 ו R4 יספגו את כל הזרם במעגל, ול R2 לא ישאר כלום.

 

[shaiby]

רן צודק, וגם הסביר מצויין.

במעגל שבנית אילצת את הפוטנציאל בנקודה A להיות זהה לפוטנציאל בנקודה B באמצעות חוט רציפ. עד כאן - הכל נכון. בזאת, הפכת למעשה את הנקודה B להיות הנקודה A. לתופעה הזו, כפי שכבר הגדרנו קודם, קוראים "קצר". למעשה - השווית את הפוטנציאלים של שני קצות מקור המתח, ובזאת קיצרת אותו והפכת אותו ללא יעיל ולבלתי אפשרי. כל החוקים (אוהם, קירכהוף, צמתים וכו'...) מתקיימים תמיד, אבל מקבלים פרצופ קצת שונה כשהמעגל הוא מעגל קצר, וזאת משום שכל הערכים "מתפוצצים", קרי הולכים לאפס או לאינסופ. תוסיף לעצמך בתחילת האלגוריתם לפתרון של מעגלי זרם את השלב הבא : 1. לבדוק אם יש קצר במעגל. אם כן - להסיר רכיבים מקוצרים ולהמשיך לפתור. 2. אם הרכיב המקוצר הוא מקור מתח - לעבור לשאלה הבאה, משום שהתשובה לשאלה הנוכחית היא "0" או "אינסוף". (תלוי מה שאלו....) זה יקל עליך את התהליך. בהצלחה

 

[shaiby]

ולגבי פתרון המעגל הנוכחי :

זהו לא מעגל קצר, משום שמקור המתח לא מקוצר (הנגדים R1 ו- R4 הם חלק ממסלול הזרם. הנגד R2 מקוצר ולכן "מחקתי " אותו). ההתנגדות השקולה של המעגל היא R1+R4 . אם R1 = 50 ו R2 = 60, אזי ההתנגדות השקולה היא בדיוק 110 אוהם . הזרם במעגל יהיה 220 וולט לחלק ל 110 אוהם -> בדיוק 2 אמפר. זהו הזרם היחיד במעגל, מכיוון שהמעגל טורי חד חוגי. הזרם דרך הנגד R2 הוא בדיוק 0 אמפר. מפל המתח על הנגד R1 הוא 100 וולט. מפל המתח על הנגד R4 הוא 120 וולט. מפל המתח על הנגד R2 הוא 0 וולט. עושה לך הגיון ?

 

[Frixbe]

אהההההה

זאת אומרת פוטנציאל B יהיה שווה לפוטנציאל A ולא להיפך, שזה מה שבילבל אותי. זאת אומרת לא משנה כמה נגדים הייתי שם במקביל ל-R2 הפוטנציאל בצד השני יהיה A וזה אומר שבמעגל הקודם שלנו כל הנגדים שלמעלה לא יקבלו מתח אלה רק הנגד הראשון ייפול עליו כל ה-230 וולט. אני מקווה שאני צודק..

 

[® רן]

מצטרף לשיחה שלכם...

מקווה שאני לא נדחף... פוטנציאל בחשמל הוא כמו גובה גיאוגרפי במציאות. לכל נקודה יש גובה. בין שתי נקודות יש הפרש גבהים. ככה בחשמל לנקודה יש פוטנציאל, ובין שתי נקודות יש הפרש פוטנציאלים. כמו שמים זורמים מגובה גבוה לנמוך, חשמל זורם מפוטנציאל גבוה לנמוך. בדרך הוא נתקל בעומסים שמתנגדים לזרימה שלו. חיבור חוט ללא התנגדות (או התנגדות זניחה) בין שתי נקודות משווה את הפוטנציאלים שלהם, כי החשמל יכול לזרום מכל אחת מהן לשניה באין מפריע ובכל כמות שהיא.

 

[Frixbe]

אתה מוזמן

תראה מעלה את שאלתי בתגובה "יותר ברור". אני מנסה להבין את ההשפעה של הפרש פוטנציאלים גבוה לעומת הפרש פוטנציאלים נמוך אל מול הצרכן, חזק יותר? ממושך יותר? ומדוע.