שאלה על מעגלים חשמלים

[g1u2y32]

שאלה על מעגלים חשמלים

עוד לא ברור לי לגמרי העניין של הפרש פוטנציאלים במוליך. כאשר נתון מוליך המחובר למקור מתח, נוצר הפרש פוטנציאלים בין ההדק החיובי של מקור המתח להדק השלילי שלו.
הפרש הפוטנציאלים יוצר שדה חשמלי. מדוע אם כן בכל נקודה לאורך המוליך הפרש הפוטנציאלים הוא אפס, משום שאם ישנו שדה חשמלי הרי שישנן נקודות בעלות פוטנציאל שונה ולכן הפרש הפוטנציאלים בין שתי הנקודות האלו שונה מאפס.
אשמח להבהרה בעניין.

 

[Dehumanizer]

תשובה

הפרש הפוטנציאלים למעשה איננו אפס. ההנחה היא שהמוליכים הם אידאליים, כלומר חסרי התנגדות (עם התנגדות ששאופת לאפס). במקרה כזה מספיק שדה זניח ביותר בכדי שיווצר זרם.

 

[g1u2y32]

תודה על התשובה

אבל, עדיין לא הבנתי. בהקשר של חיבור נגדים במקביל למשל, המורה שלנו תמיד אומרת לנו שהפרש הפוטנציאלים בין שתי נקודות סמוכות במוליך הוא אפס.
אז כיצד זה ייתכן? אם אפשר עוד הסבר

 

[Dehumanizer]

תשובה

אני לא רואה כיצד חיבור נגדים קשור לשאלתך. אמנם יש שם עסק עם הפרשי פוטנציאלים, אבל אתה שואל מדוע במוליך אחיד רגיל (לא נגד, אלא תיל מוליך שמחבר בין רכיבים חשמליים במעגל) הפרש הפוטנציאלים בין נקודות סמוכות שווה לאפס. את התשובה לשאלה זו נתתי בהודעה הקודמת - המוליכים הללו נחשבים לאידאליים, דהיינו התנגדותם שואפת לאפס. מתוך חוק אום אפשר לראות כי כאשר R שואף לאפס גם V ישאף לאפס אפילו אם ל-I יש ערך סופי כלשהו. לכן המתח בין נקודות שונות במוליך אחיד ואידאלי נחשב לאפסי. אפשר לראות זאת גם בחוק אום בצורתו הדיפרנציאלית, כלומר:
j=kE - כאשר k זה **המוליכות** הסגולית, E - השדה החשמלי ו-j - צפיפות הזרם. כאשר המוליכות הסגולית שואפת לאינסוף (הופכי של **התנגדות** סגולית) אתה יכול לראות שהשדה הינו אפסי, גם אם צפיפות הזרם איננה אפס (אם תחלק מספר שלם באינסוף תקבל תוצאה שתשאף לאפס).
ברור שבחיים אין מוליכים בעלי התנגדות אפסית. אבל במעגלים חשמליים אמיתיים צורתם הגאומטרית והחומר שממנו הם עשויים גורמים להתנגדותם להיות קטנה מאוד ביחס להתנגדות רכיבים חשמליים אחרים, לכן הקירוב הזה בהחלט מוצדק.