Fysik B vt00 uppg. 11

Tänk Lenz lag. När spänningskällan kopplas in vill spänningskällan driva ström moturs i kretsen. Spolen kommer då vilja driva ström medurs i kretsen och då blir + och - så här:

Sen är helt enkelt $U_\text{batteri}=U_R+e_\text{spole}$ enligt spänningsdelning.

En fyrkantsspänning är en typ av växelström där spänningen varierar mellan en viss spänning och 0 volt. Men vi kan ju också se det som en likspänning under korta tidsintervall eftersom den är konstant fram tills dess att den slås av och sedan konstant fram tills dess att den slås på igen. Fyrkantsspänningens graf visas i bilden vid spänningskällan.

Notera att det är spänningen $U_R$ över resistorn vi mäter av. Denna är lika med $U_\text{batteri}$ då spänningskällan börjar minska igen (spolen får noll spänning när den går från att vilja driva ström medurs till att vilja driva ström moturs). Vi får då att $\hat{u}=U_\text{batteri}=10\ \text{V}$.

Kan man verkligen addera 2 spänningar som har motsatta riktningar? 

Och ska jag betrakta U(batteri) som konstant från t=0 till att den börjar minska igen?

wangster skrev:

Kan man verkligen addera 2 spänningar som har motsatta riktningar? 

Och ska jag betrakta U(batteri) som konstant från t=0 till att den börjar minska igen?

Det är ju egentligen bara Kirchoffs andra lag. Vandrar vi ett helt varv runt i slingan skall summan av spänningarna bli noll. Med hänsyn till att $U_\text{batteri}$ är motriktad övriga spänningar får vi då

$e_\text{spole}+U_R-U_\text{batteri}=0,$

vilket ger

$U_\text{batteri}=U_R+e_\text{spole}$.

Och ja, $U_\text{batteri}$ är konstant fram till dess att den slås av och blir noll, och så upprepas det hela. Spänningskällan har ju en sådan graf som visas i den lilla figuren alldeles vid spänningskällan, och sedan mjukar spolen ut den.

Jaha, så jag kan nästan tolka spolen som en resistor, men vars resistans beror på tiden? Men om det är lenz lag, så beror ju e på d(phi)/dt, alltså strömmen i det här fallet. Men om spänningen är konstant och spolens "resistans" beror på strömmen så borde ju inte strömmen ändras. Hur uppstår uppstår då lenz lag. Är det först  strömmen som ändras eller är det först resistansen som ändras? Var börjar reaktionen liksom

wangster skrev:

Jaha, så jag kan nästan tolka spolen som en resistor, men vars resistans beror på tiden? Men om det är lenz lag, så beror ju e på d(phi)/dt, alltså strömmen i det här fallet. Men om spänningen är konstant och spolens "resistans" beror på strömmen så borde ju inte strömmen ändras. Hur uppstår uppstår då lenz lag. Är det först  strömmen som ändras eller är det först resistansen som ändras? Var börjar reaktionen liksom

Nja, spolen är lite svår att betrakta som resistor (om vi nu inte börjar med komplexa resistanser; vänta bara tills du läser mer ellära!) eftersom den till skillnad från en resistor kan fasförskjuta ström och spänning.

Faktum är att spolen på sätt och vis kan reagera på det som har hänt/kommer att hända på ett sätt som en resistor inte kan. En spole är liksom en fundamentalt annan komponent än en resistor och det gör att man inte kan tänka att ström och spänning slaviskt följer varandra som de gör i en resistor.

Det här klarnade för mig, och jag tror det kommer klarna för dig om/när du läser en kurs i växelström på universitetsnivå.