Induktio-ongelma

eitoimiajatus

Sähköjohtimesta on tehty suljettu lenkki. Lenkin johtimen resistanssi R on 1 Ohmi ja olkoon pituus l vaikka 1 m.

Nyt jos magneettikentän muutoksella aiheutetaan johtimeen 1 Ampeerin virta, mikä jännite on 10 cm pätkä yli. Entä 0,5 m:n tai 0,75 m:n yli?

19

176

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • ohmit

      Koko lenkin jännite on 1 voltti. Jännite 0,5 m yli on tietenkin 0,5 V. Mittaamalla ei sitten suurempaa jännitettä löydy, vaikka teoreettinen maksimi on 1 V.

    • thetheory

      Jännite on nolla joka välillä koska lähdejännite ja resistanssin jännite kumoavat toisensa?

      • nyhjätä_tyhjää

        Sitten lenkissä ei kulkisi virtaakaan.


      • aTheory

        Ajattelin että johdin on jaettu n->∞ osaan, joista jokainen sisältää jännitelähteen ja sisäisen vastuksen. Virta "generoidaan" näihin sisäisiin vastuksiin.

        Ensiksi ajattelin paristoja kytkettynä lenkkiin ja näihin paristoihin sisäiset resistanssit.

        En tiedä näiin äkisti ajatellen käykö jännitelähteet tähän vai virtalähteet.

        Korjaan nimimerkkiä


      • nuinkohan

        Siis muuttuvassa magneettivuossa on oikosuljettu rengas, jonka vastus 1 Ohm ja virta 1 A.

        Jos lenkki olisi avoin, niin johdon päistä voitaisiin mitata induktiojännite.

        Jos otetaan oikosuljetulta renkaalta pisteet A ja B, niin Asta Bhen voidaan mennä kahta reittiä. Kuitenkin jännite täytyy olla pisteessä B yksi ja sama U_B. Sitä voidaan verrata pisteen A jännitteeseen U_A. Virta kuitenkin kiertää eri suuntaan. Esim. "pitkän kautta" virta voi mennä myötäsuuntaan Asta Bhen, mutta "lyhyen kautta" se menee sitten vastasuuntaan Bstä Ahan. Johdon vastuksen voittamiseen tarvittavat jännitteet ova eri suuntaiset. Jännitteet ovat myös eri suuruiset, koska johdonpätkät ja siten vastukset ovat erlaiset, mutta virta on sama.

        Ainut mahdollisuus taitaa tosiaan olla, että mitattavia jännite-eroja ei ole.


      • sähköviisas
        nuinkohan kirjoitti:

        Siis muuttuvassa magneettivuossa on oikosuljettu rengas, jonka vastus 1 Ohm ja virta 1 A.

        Jos lenkki olisi avoin, niin johdon päistä voitaisiin mitata induktiojännite.

        Jos otetaan oikosuljetulta renkaalta pisteet A ja B, niin Asta Bhen voidaan mennä kahta reittiä. Kuitenkin jännite täytyy olla pisteessä B yksi ja sama U_B. Sitä voidaan verrata pisteen A jännitteeseen U_A. Virta kuitenkin kiertää eri suuntaan. Esim. "pitkän kautta" virta voi mennä myötäsuuntaan Asta Bhen, mutta "lyhyen kautta" se menee sitten vastasuuntaan Bstä Ahan. Johdon vastuksen voittamiseen tarvittavat jännitteet ova eri suuntaiset. Jännitteet ovat myös eri suuruiset, koska johdonpätkät ja siten vastukset ovat erlaiset, mutta virta on sama.

        Ainut mahdollisuus taitaa tosiaan olla, että mitattavia jännite-eroja ei ole.

        Ensiksi, kaikki piirit joissa kulkee virta, ovat suljettuja. OK?
        Toiseksi, tarkasteluvälillä A-B on virrallinen johdin jolla on resistanssia. OK?
        Kolmeksi, virran vaikutuksesta resistanssin yli muodostuu jännite. OK?
        Sitten, kun väli A-B on sama etu- ja takakautta, jännite on nolla???
        Vai mättääkö tässä jokin?


      • Kirchhoff

        Sekä "jännitelähde" että "kuorma" on jakautunut tasaisesti koko lenkin matkalle.

        Jännitelähteen ja kuorman jännitteiden summa on nolla.


      • sähköviisas
        Kirchhoff kirjoitti:

        Sekä "jännitelähde" että "kuorma" on jakautunut tasaisesti koko lenkin matkalle.

        Jännitelähteen ja kuorman jännitteiden summa on nolla.

        Se tässä juuri "mättää", että ulkovirtapiiri ja sisävirtapiiri eivät ole erilliset, vaan ovat päällekkäiset.


      • meneevaikeaksi

        Vaikeammin ja ehkä oikeaoppisemmin

        Kirchhoff´s rule is for the birds; Walter Lewin on circuits in changing magnetic fields
        https://www.youtube.com/watch?v=cZN0AyNR4Kw

        http://physics.stackexchange.com/questions/256215/is-kirchhoffs-law-applicable-for-non-conservative-electric-field

        https://www.youtube.com/watch?v=SwFAJdWt9a8

        En ole vielä ymmärtänyt. Pitäisi opetella Maxwell

        Jännite ei siis "tule kelasta" vaan syntyy "kuormassa" (rinnakkais kapasitanssissa tai resistanssissa. Kelan johtimen sisällä ei ole sähkökenttää. Jännitteen polkuintegraali on eri suuri eri kautta, silmukan summa ei ole nolla jne...

        https://www.physicsforums.com/threads/faradays-law-vs-kirchoffs-rule-in-circuit-nonconservative-fields.626825/

        Now I going to blow you mind...
        https://www.youtube.com/watch?v=EwIk2gew-R8


      • meneevaikeaksi

        Tietenkin jos kelan langassa on resistanssia, on siinä sähkökenttä virran kulkiessa.
        Alkuperäisessä kysymyksessä resistanssi on jakautunut koko matkalle ja siinä voi olla jännite. Tehtävän voisi yrittää ratkaista myös tällä vaikeammalla tavalla ;)


      • meneevaikeaksi
        meneevaikeaksi kirjoitti:

        Vaikeammin ja ehkä oikeaoppisemmin

        Kirchhoff´s rule is for the birds; Walter Lewin on circuits in changing magnetic fields
        https://www.youtube.com/watch?v=cZN0AyNR4Kw

        http://physics.stackexchange.com/questions/256215/is-kirchhoffs-law-applicable-for-non-conservative-electric-field

        https://www.youtube.com/watch?v=SwFAJdWt9a8

        En ole vielä ymmärtänyt. Pitäisi opetella Maxwell

        Jännite ei siis "tule kelasta" vaan syntyy "kuormassa" (rinnakkais kapasitanssissa tai resistanssissa. Kelan johtimen sisällä ei ole sähkökenttää. Jännitteen polkuintegraali on eri suuri eri kautta, silmukan summa ei ole nolla jne...

        https://www.physicsforums.com/threads/faradays-law-vs-kirchoffs-rule-in-circuit-nonconservative-fields.626825/

        Now I going to blow you mind...
        https://www.youtube.com/watch?v=EwIk2gew-R8

        Pidempi versio (alustusta ensin) K. is for the birds
        https://www.youtube.com/watch?v=PQN7Dke9pX8


      • hifi-fysiikka
        meneevaikeaksi kirjoitti:

        Pidempi versio (alustusta ensin) K. is for the birds
        https://www.youtube.com/watch?v=PQN7Dke9pX8

        Onko tuo että induktanssissa ei ole sähkökenttää (->muodostu jännitettä?) samankaltainen tilanne kuin että kapasitanssissa (ideaali-) ei ole sähkövirtaa.
        Mikä olisi vastine?

        Kapasitanssin tapauksessa sähkövirta on korvattu sähkökentan muutoksella ( http://en.wikipedia.org/wiki/Displacement_current ) .
        8.02x - Module 07.01 - Discplacement Current
        https://www.youtube.com/watch?v=8ZYFYUFRblM

        Sähköopin laskut on kuitenkin helpompi tehdä ajattelemalla kelalle jännitteen tai sijoittamalla kelan sisään virtageneraattorin.

        Auttaako ko. hifistely hahmottamaan asiaa, sitten kun sen ymmärtää?
        Entä auttaako laskemaan jotain ongelmaa, tarvitaanko jonkun ongelman ratkausussa välttämättä.


    • 54öjr

      On syytä huomata, että kyseessä ei voi olla 1A tasavirta.

      • Faradayninduktiolaki

        Voi olla (tarkastelujakson aikana) kunhan magneettikenttä muuttuu lineaarisesti.


      • 54öjr

        Totta.


    • varoittava.esimerkki

      Asia on harvinaisen yksinkertainen eikä tarvita mitään induktiojännitteitä eikä Kirchhoffin lakeja.
      Ostetaan nippu samanlaisia pattereita Valintaladosta ja kytketään ne sarjaan silmukaksi. Varmasti virta kulkee eikä tuosta silmukasta mitään jännitettä mittaamalla löydy, kun kerran koko systeemi on oikosulussa. Jokaisen patterin napajännite on nolla.
      Tietysti tuon ilmiön voi ihan hyvin todeta yhdelläkin patterilla, kun sen kytkee oikosulkuun. Tulee ainakin halvemmaksi.

    • 53jer

      Entä, jos lenkki olisikin suprajohtavaa lankaa.

      • 53jer

        Entä, jos ei olisi johtoa ollenkaan ja elektroni pantaisiin siihen "kiertoradalle".


      • elektroni-karuselliin
        53jer kirjoitti:

        Entä, jos ei olisi johtoa ollenkaan ja elektroni pantaisiin siihen "kiertoradalle".

        Homogeenisessa magneettikentässä elektroni kiertää ympyrärataa.

        Siinä kait esiintyisi sykkivä virta ja sähkökenttä.


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Laitetaas nyt kirjaimet tänne

      kuka kaipaa ja ketä ?
      Ikävä
      153
      11031
    2. Pieni häivähdys sinusta

      Olet niin totinen
      Ikävä
      53
      5269
    3. Taas ryssittiin oikein kunnolla

      r….ä hyökkäsi Viroon sikaili taas ajattelematta yhtään mitään https://www.is.fi/ulkomaat/art-2000011347289.html
      NATO
      45
      2483
    4. Missä olet ollut tänään kaivattuni?

      Ikävä sai yliotteen ❤️ En nähnyt sua tänään söpö mies
      Ikävä
      31
      2169
    5. Vanha Suola janottaa Iivarilla

      Vanha suola janottaa Siikalatvan kunnanjohtaja Pekka Iivaria. Mies kiertää Kemijärven kyläjuhlia ja kulttuuritapahtumia
      Kemijärvi
      13
      1731
    6. Valtimon Haapajärvellä paatti mäni nurin

      Ikävä onnettomuus Haapajärvellä. Vene hörpppi vettä matkalla saaren. Veneessä ol 5 henkilöä, kolme uiskenteli rantaan,
      Nurmes
      42
      1594
    7. Tiedän kuka sinä noista olet

      Lucky for you, olen rakastunut sinuun joten en reagoi negatiivisesti. Voit kertoa kavereillesi että kyl vaan, rakkautta
      Ikävä
      31
      1280
    8. Känniläiset veneessä?

      Siinä taas päästiin näyttämään miten tyhmiä känniläiset on. Heh heh "Kaikki osalliset ovat täysi-ikäisiä ja alkoholin v
      Nurmes
      35
      1206
    9. Tulemmeko hyvin

      Toimeen ja juttuun keskenämme? Luulen, että sopisit hyvin siihen ☀️ympäristöön, paljon kaikkea erilaista.♥️mietin tätä s
      Ikävä
      6
      956
    10. Daniel Nummelan linjapuhe 2025

      Kansanlähetyksen toiminnanjohtajan Daniel Nummelan linjapuhe tänään. Rehellistä analyysiä mm. evlut kirkosta ja piispo
      Luterilaisuus
      98
      952
    Aihe