Den store fysikkassistansetråden

[Jaffe]

Det du har her er en parallellkobling av to seriekoblinger med motstander. Det er altså 12V over begge seriekoblingene (altså den som går gjennom A og den som går gjennom B.) Du kan bruke ohms lov til å finne hvor stor spenning det er mellom P og A og deretter mellom P og B (f.eks., dette kan gjøres på mange måter.) Potensialforskjellen mellom A og B kan du da finne fra disse.

[hoyre]

Hei!

 

Sliter med denne:

 

Finn spenningen mellom punktene A og B i kretsen på tegningen nedenfor.

Fasit: 4,0 V, parallelt med 8 ohm-motstanden, 2,7 ohm.

 

 

Jeg fikk til den delen av oppgaven nå. Tusen takk Jaffe! Men videre i oppgaven står det: Hvordan må vi koble en motstand mellom punktene P og A for at potensialforskjellen skal bli lik null? Finn verdien av resistansen til denne motstanden. (Hvordan???)

[Jaffe]

Oppgaveteksten er litt uklar; enten mener de man skal erstatte den som er der, eller å koble til enda en. Men uansett tilfelle; hvor stor motstand tror du det bør være mellom P og A dersom det skal være 0 potensialforskjell mellom A og B?

[hoyre]

Oppgaveteksten er litt uklar; enten mener de man skal erstatte den som er der, eller å koble til enda en. Men uansett tilfelle; hvor stor motstand tror du det bør være mellom P og A dersom det skal være 0 potensialforskjell mellom A og B?

 

Jeg vet egentlig ikke hva potsensialforskjell vil si, og svaret er i følge fasit 2,7 ohm.

[Jaffe]

Oppgaveteksten er litt uklar; enten mener de man skal erstatte den som er der, eller å koble til enda en. Men uansett tilfelle; hvor stor motstand tror du det bør være mellom P og A dersom det skal være 0 potensialforskjell mellom A og B?

 

Jeg vet egentlig ikke hva potsensialforskjell vil si, og svaret er i følge fasit 2,7 ohm.

 

Ok. Da mener de å legge til en ny motstand.

 

En potensialforskjell er bare forskjellen mellom potensialet i to froskjellige punkt i en krets. Man kan f.eks. måle potensialet i punktene A og B (alltid i forhold til et referansepunkt, f.eks. P i dette tilfellet, som ligger på 0V). Potensialforskjellen, også kalt spenningen, mellom A og B er da hvor stor potensialforskjell det er mellom de to (målt med samme referansepunkt.) Så hvis spenningen/potensialforskjellen skal være 0, må A og B ha samme potensial.

 

Det du ønsker her er at potensialet i A og B skal være det samme. Potensialet i B vet du allerede hva er. Slik kretsen er på figuren er det et spenningsfall på 4V over 4 ohms-motstanden mellom Q og A, slik at potensialet i A er 8V. Dette regner jeg med du fant i sted. Hadde du fått lov til å koble noe mellom Q og A hadde det jo vært null problem å få et større spenningsfall og på den måten få samme potensial i A som i B. Men det er mellom P og A du skal koble. Men hvis du kan få endret strømmen gjennom Q-A-P så kan du få til et større spenningsfall over denne motstanden. Hvor stor strøm må det gå dersom potensialet i A skal være 4V (samme som i B)?

[hoyre]

Oppgaveteksten er litt uklar; enten mener de man skal erstatte den som er der, eller å koble til enda en. Men uansett tilfelle; hvor stor motstand tror du det bør være mellom P og A dersom det skal være 0 potensialforskjell mellom A og B?

 

Jeg vet egentlig ikke hva potsensialforskjell vil si, og svaret er i følge fasit 2,7 ohm.

 

Ok. Da mener de å legge til en ny motstand.

 

En potensialforskjell er bare forskjellen mellom potensialet i to froskjellige punkt i en krets. Man kan f.eks. måle potensialet i punktene A og B (alltid i forhold til et referansepunkt, f.eks. P i dette tilfellet, som ligger på 0V). Potensialforskjellen, også kalt spenningen, mellom A og B er da hvor stor potensialforskjell det er mellom de to (målt med samme referansepunkt.) Så hvis spenningen/potensialforskjellen skal være 0, må A og B ha samme potensial.

 

Det du ønsker her er at potensialet i A og B skal være det samme. Potensialet i B vet du allerede hva er. Slik kretsen er på figuren er det et spenningsfall på 4V over 4 ohms-motstanden mellom Q og A, slik at potensialet i A er 8V. Dette regner jeg med du fant i sted. Hadde du fått lov til å koble noe mellom Q og A hadde det jo vært null problem å få et større spenningsfall og på den måten få samme potensial i A som i B. Men det er mellom P og A du skal koble. Men hvis du kan få endret strømmen gjennom Q-A-P så kan du få til et større spenningsfall over denne motstanden. Hvor stor strøm må det gå dersom potensialet i A skal være 4V (samme som i B)?

 

Da må det gå 1 A

[Jaffe]

Sikker på det? Det går jo 1A slik kretsen er nå. Men hvis det går 2A, da vil spenningsfallet over 4ohm-motstanden mellom Q og A bli 4 ohm * 2A = 8V. Da er potensialet i A på 4V, som er det samme som i B. Det neste spørsmålet blir da, hvordan får du det til å gå 2A i stedet for 1A gjennom Q-A-P?

[hoyre]

Sikker på det? Det går jo 1A slik kretsen er nå. Men hvis det går 2A, da vil spenningsfallet over 4ohm-motstanden mellom Q og A bli 4 ohm * 2A = 8V. Da er potensialet i A på 4V, som er det samme som i B. Det neste spørsmålet blir da, hvordan får du det til å gå 2A i stedet for 1A gjennom Q-A-P?

 

Hmm, vrient. Den eneste muligheten må være at resistansen blir mindre, men hvordan vet jeg ikke.

[Jaffe]

Hva om du kobler en motstand i parallell med 8ohm-mostanden mellom P og A? Da vil strømmen fordele seg over to grener og totalresistansen vil bli mindre. Jeg regner med du kjenner til uttrykket for resistans i en parallellkobling?

[hoyre]

Hva om du kobler en motstand i parallell med 8ohm-mostanden mellom P og A? Da vil strømmen fordele seg over to grener og totalresistansen vil bli mindre. Jeg regner med du kjenner til uttrykket for resistans i en parallellkobling?

 

Ja, resultantresistansen. 1 over R opphøyd i minus en.

[Jaffe]

Ikke helt. Resultatresistansen fra en parallellkobling av to motstander er . Her er det i utgangspunktet to ukjente. Du vet den ene motstanden, R₁ = 8 ohm. Det du må finne nå er hvor stor resultatmotstand du ønsker. Husk hva du vil oppnå, en strøm på 2A. Når du har funnet ønsket resultatmotstand kan du bruke denne ligningen til å finne den ukjente motstanden R₂.

Endret 2. mai 2011 av Jaffe

[Nebuchadnezzar]

Vil bare dobbeltsjekke svarene mine. Skråttkast

 

Utgangsfarten er 5.0837m/s , vinkelen er 38 grader og avstanden til bakken er 0.5 meter. Har regnet på det og får at tiden det tar før legemet treffer bakken tar ca 0,76 sekunder stemmer dette?

 

Slurver ofte litt med skråttkast. =)

[ole_marius]

Når jeg sjekker veldig raskt med abc-formelen for jeg 0,507s

[hoyre]

Ikke helt. Resultatresistansen fra en parallellkobling av to motstander er . Her er det i utgangspunktet to ukjente. Du vet den ene motstanden, R₁ = 8 ohm. Det du må finne nå er hvor stor resultatmotstand du ønsker. Husk hva du vil oppnå, en strøm på 2A. Når du har funnet ønsket resultatmotstand kan du bruke denne ligningen til å finne den ukjente motstanden R₂.

 

Jeg sliter veldig med å forstå det. Skal ha prøve, så hadde det vært mulig med et løsningsforslag? Vil gjerne vite hvordan den løses når jeg har brukt så mye tid på den.

[Nebuchadnezzar]

Ole, stemmer ikke dette da?

 

http://www.wolframalpha.com/input/?i=-1%2F2+%3D+5.0387*sin%2838%29*t-4.905000000*t^2

[ole_marius]

Du har formelen

 

S =V_yT + (1/2)gT²

 

Du vet at S er 0,5 meter under utskytningsstedet, dermed er S = -0,5m

Videre så vet du at V_y er sin38 * 5,0837 og at tyngdekraften g er -9,81m/s²

 

Sett ligningen opp for å bruke i abc-formelen

 

V_yT + (1/2)gT² - S = 0

 

-(1/2)*9,81T² + sin38 * 5,0837T -(-0,5) = 0

 

T₁ = 0,507

T₂ = -0,2

 

Drøft fortegnet og velg positivt

Endret 2. mai 2011 av ole_marius

[Nebuchadnezzar]

Her regner da du med at akselerasjonen er positiv oppover? Men det stemmer vel ikke. Akselerasjonen er vel negativ siden du definerer positiv retning oppover (kan vi se på at du velger avstanden som negativ en halv)

 

S =VyT - (1/2)gT²

 

Stemmer da bedre. I mine øyne

[ole_marius]

g-kraften virker alltid nedover og er derfor gitt med - 9,81. Når du kaster et legeme oppover blir dens kraft positiv inntil g-kraften innhenter den og trekker den ned mot jorden

[Jaffe]

Ikke helt. Resultatresistansen fra en parallellkobling av to motstander er . Her er det i utgangspunktet to ukjente. Du vet den ene motstanden, R₁ = 8 ohm. Det du må finne nå er hvor stor resultatmotstand du ønsker. Husk hva du vil oppnå, en strøm på 2A. Når du har funnet ønsket resultatmotstand kan du bruke denne ligningen til å finne den ukjente motstanden R₂.

 

Jeg sliter veldig med å forstå det. Skal ha prøve, så hadde det vært mulig med et løsningsforslag? Vil gjerne vite hvordan den løses når jeg har brukt så mye tid på den.

 

Ok.

 

Så det vi ønsker her er at det ikke skal være noen potensialforskjell mellom A og B. Et potensial er den spenningen ("volten") vi måler mellom et punkt i en krets og et nullpunkt (som regel minus eller jord). I forrige deloppgave ble potensialet i A og B (med 0V i P som referanse.) regnet ut. Da fant du/vi at potensialet i A er 8V og i potensialet i B er 4V. Det er disse verdiene man ville målt om man koblet et voltmeter mellom P og henholdsvis A og B. Oppgaven spurte om potensialforskjellen mellom disse to. Det er det samme som spenningen mellom de to. Den ble da 8V - 4V = 4V. Dette vil i praksis si at hvis vi f.eks. kobler en motstand mellom A og B, så vil spenningen over denne motstanden være 4V.

 

I den neste oppgaven spør de etter hvordan man kan koble en motstand mellom P og A for å få 0V potensialforskjell/spenning mellom A og B. Det vil si at A og B har samme potensial. Hvis det hadde vært lov å koble direkte mellom Q og A, kunne vi jo bare ha koblet en ny motstand i serie med den som allerede er der, og på den måten fått 4V i A. Men her skal det kobles en ny motstand mellom P og A. Det vi uansett må sørge for er et større spenningsfall mellom Q (der spenningen er 12V) og A. Siden vi ønsker 4V i A, må det falle 8V over 4ohms-motstanden mellom Q og A. Ohms lov gir at V = RI som gir I = 8V / 4ohm = 2A. Det må altså gå en strøm på 2A gjennom Q-A-P dersom det skal være et potensial på 4V i A. Jobben blir da å finne ut hvor stor motstand vi må koble mellom P og A for å få denne strømmen. Det må åpenbart bli en paralkellkobling, for en seriekobling ville bare økt totalmotstanden og gjort at det gikk mindre strøm. Vi ønsker som sagt at det skal gå 2A. Hvor stor motstand må parallellkoblingen i P-A da ha? Ohms lov gir med spenningen 4V (dette blir den nye spenningen i A) og strømmen 2A: R = V/I = 4V / 2A = 2 ohm. Det må altså være 2 ohm i den nye parallellkoblingen. Formelen for totalresistans gir da

 

som gir .

 

Løser vi denne for får vi . Det må altså kobles en motstand på 2.7ohm i parallell med 8ohms-motstanden mellom P og A.

[Nebuchadnezzar]

g-kraften virker alltid nedover og er derfor gitt med - 9,81. Når du kaster et legeme oppover blir dens kraft positiv inntil g-kraften innhenter den og trekker den ned mot jorden

 

Tror dette igjen er feil... tyngdekraften på jorden varierer jo selvfølgelig med avstanden fra jorden. Men vi tilnærmer den med en verdi g lik 9.81.. Videre så trekker tyngdekraften alltid et legemet mot jorden med en kraft på G=mg. Kraften er alltid vendt mot jorden og negativ, og summen av kreftene peker alltid mot jorden. Den er ikke positiv frem til tyngdekraften innhenter den igjen. Du tenker kanskje på farten, men det er en helt annen sak.