Yhteenveto vastuksista:
Sarjassa: virta pysyy samana, jännite kasvaa
Rinnan: virta kasvaa, jännite pysyy samana
En vaan pysty älyämään tuota jännitteen kasvua... Jos kytken 9 V pariston ja kolme vastusta sarjaan, niin onko jännite tosiaan eri, kuin jos kytkisin saman pariston kahden vastuksen kanssa? Miten pariston jännite muka voi muuttua?
U=RI, sitä kautta ymmärrän, että jos I on sama ja R kasvaa niin silloin myös U kasvaa. Mutta sitten kumminkaan en ymmärrä. Osaako joku selittää "maalaisjärkimäisesti"?
Sarjassa: virta pysyy samana, jännite kasvaa
Rinnan: virta kasvaa, jännite pysyy samana
En vaan pysty älyämään tuota jännitteen kasvua... Jos kytken 9 V pariston ja kolme vastusta sarjaan, niin onko jännite tosiaan eri, kuin jos kytkisin saman pariston kahden vastuksen kanssa? Miten pariston jännite muka voi muuttua?
U=RI, sitä kautta ymmärrän, että jos I on sama ja R kasvaa niin silloin myös U kasvaa. Mutta sitten kumminkaan en ymmärrä. Osaako joku selittää "maalaisjärkimäisesti"?
Vastaukset 7
Vanhimmat
Pohdipa sitä, mikä on mittaamasi jännite kunkin yksittäisen vastuksen yli eri kytkennöissä: rinnan ja sarjan?
Gustav Kirchhoff laati kaksi virtapiiriä koskevaa lakia ja yhden yleisemmän lain.
1. laki: Pisteeseen tulevien virtojen summa on sama kuin siitä lähtevienb virtojen summa.
2. laki: Suljetussa virtapiirissä jännitehäviöiden summa on yhtä kuin sähkömotoristen voimien summa.
Näistä pitäisi kyetä päättelemään vastaus kysymyksesi.
Sitten se 3. miehen fysiologiaa käsittelevä laki:
Hemputa mitä hemputat, niin viimeinen tippa on housuissa.
"Sarjassa: virta pysyy samana, jännite kasvaa "
virta pysyy kaikissa vastuksissa samana kuin niissä muissa sarjassa olevissa vastuksissa, eikä suinkaan samana kuin jossain ihan muussa kytkennässä!
Tuo pätee ihan riippumatta siitä onko kaikilla vastuksilla sama resistanssi vai jokaisella ihan omansa. Jännite ei kasva ajan kuluessa, vaan koko kytkennän yli vaikuttaa suurempi jännite kuin minkään vastuksen yli mitattu jännite. Termiä "kasvaa" siis käytetään harhaanjohtavalla tavalla, sitä pitäisi käyttää vain ajan kuluessa tapahtuvasta kasvusta ellei muuta erikseen sanota.
"Rinnan: virta kasvaa, jännite pysyy samana "
rinnan kytkentään ulkoisesta teholähteestä tuleva virta on suurempi kuin yksittäisen vastuksen läpi menevä virta. Virta ei kasva ajan funktiona eikä välttämättä johonkin toiseen tilanteeseen varrattuna. Jännite on kaikille vastuksille sama ja sama kuin koko kytkennän yli mitattu jännite.
Tuo pätee ihan riippumatta siitä onko kaikilla vastuksilla sama resistanssi vai jokaisella ihan omansa.
Olennaista olisi kaikissa tilanteissa huomata, että periaatteessa kytkennässä voi esiintyä useampia jännitteitä ja useampia virtoja ja yleensä esiintyykin, nuo mainitut tapaukset ovat niitä osittaisa poikkeuksia. Molemmissa lainatuissa väitteissä jätetään kertomatta mistä kohtaa mitatusta jännitteestä ja minkä läpi kulkevasta virrasta puhutaan. Sellainen on huonoa fysiikkaa, varsinkin asiaa opetettaessa. Siis ammattitaidotonta opetusta, jos opettaja tuollaista lausuu tai joku on kirjaan kirjoittanut, ellei asiayhteydestä muuta ilmene. Koeta ainakin itse päästä eroon sellaisesta ajatusmallista että käytät termejä virta ja jännite mainitsematta mistä kohtaa ne on mitattu. Tarvittaessa ota alaindeksit käyttöön, jotteivät mene keskenään sekaisin!!!
Siis esim virta1, virta 2, ... tai I1, I2, ...
ja sama jännitteille.
"Jos kytken 9 V pariston ja kolme vastusta sarjaan, niin onko jännite tosiaan eri, kuin jos kytkisin saman pariston kahden vastuksen kanssa? Miten pariston jännite muka voi muuttua?"
Ideaalisen pariston jännite EI muutu!
Yksittäisen vastuksen yli mitattu jännite muuttuu, jos poistat kolmen vastuksen sarjaan kytkennästä yhden ja korvaat sen johdolla. Siis muuttuu kaikkien kolmen vastuksen osalta, sen osalta jonka poistat muuttuu nollaan, ja niillä muilla jännite kasvaa.
Reaali maailmassa tosin pariston jännite riippuu siitä otettavasta virrasta, mitä suurempi virta, sitä pienempi jännite pariston navoissa vaikuttaa. Kun oikosuljet pariston navat johdolla on virta kytkentä hetkellä suurimmmillaan ja jännite tippunut lähes nollaan (ellet käytä suprajohdetta). Kun patteri tyhjenee pienenee virta tietysti, eikä enää ole maksimi arvossaan. Koulutehtävissä saatetaan olettaa että paristot ovat ideaalisia, tarkista asia opettajaltasi ennen koetta. Asia riippuu tietysti siitä onko kyse peruskoulusta, korkeakoulusta, vai jostain muusta.
Otat asia turhan kirjaimellisesti :)
Tai, kyllähän se jännite kasvaisi, jos saisit virran pysymään samana. Kun lisäät sarjakytkentään vastuksia, se virta tietenkin alenee kun jännite on se 9 V.
Asiaa voisi lähestyä myös raja-arvo tarkastelulla. Kun samankokoisia vastuksia lisätään sarjaan eli jonoon hyvin useita peräkkäin, lopputuloksena saadaan niin iso vastus, että se on käytännössä eriste, jolloin virta on nolla. Vastaavasti, kun vastuksia laitetaan paljon rinnan, lopputuloksena saadaan niin runsaasti virtaa siirtävää poikkipintaa, että kyseessä on johde ja sen läpi kulkeva virta on ääretön.
Ideaali tapauksessa se pariston jännite ei muutu, jos kytket 9V paristoon 3 vastusta sarjaan tai 2 vastusta sarjaan, tai ihan miten monta vain, niin pariston itsensä yli oleva jännite ei muutu mihinkään.
Jännite yksittäisen vastuksen yli sen sijaan muuttuu, eli jos on kolme saman kokoista vastusta, niin sitten kunkin vastuksen yli jää se 3V, jolloin koko sarjaankytkennän yli yhteensä jää 3V 3V 3V = 9V. Jos on kaksi, niin kunkin vastuksen yli jää 4,5V, eli 4,5V 4,5V = 9V. Jos on yksi vastus niin sen yli jää koko 9V. Jos on 9 vastusta, niin kunkin vastuksen yli jää 1V.