Hur rör sig strömmen?

Hej!
Sitter med denna uppgift och undrar om någon kan förklara hur strömmen rör sig här?

Strömmen kommer att gå från batteriet och stöta på resistansen på 27 kOhm, men vart tar den vägen sen?

Enligt facit så blir potentialvandringen U-R1I1-0 = 0. Jag är helt med på att den först går över batteriet och sedan träffar den resistorn, men varför blir det - 0 sedan?

På uppgift a är kondensatorn oladdad. Det innebär att spänningen över den är noll (se facits uträkning), och hela strömmen tar vägen genom kondensatorn då den i tillslagsögonblicket ser ut som en kortslutning.

Dock kommer ju spänningen över den att börja växa när den samlar på sig laddning (U=Q/C). Strömmen i den loopen kommer då succesivt att istället börja ta vägen genom det parallellkopplade motståndet.Se uppgift b.

JohanF skrev:
På uppgift a är kondensatorn oladdad. Det innebär att spänningen över den är noll (se facits uträkning), och hela strömmen tar vägen genom kondensatorn då den i tillslagsögonblicket ser ut som en kortslutning.

Dock kommer ju spänningen över den att börja växa när den samlar på sig laddning (U=Q/C). Strömmen i den loopen kommer då succesivt att istället börja ta vägen genom det parallellkopplade motståndet.Se uppgift b.

Tack för förklaringen!
Har dock en följdfråga.

Jag är med på att strömmen över kondensatorn är 0 då den är oladdad, men kommer strömmen alltid att välja den vägen, istället för den vägen som går igenom 18kOhm resistansen?

För som jag förstått det så kommer strömmen I att dela upp sig i två grenar, en I2 och I3, där I2 går genom 18kOhmresistorn, och I3 går genom den oladdade kondensatorn?

Mer och mer av strömmen kommer att gå genom resistorn. Eftertillräckligt lång tid (teoretiskt sett oändligt länge) kommer all ström att gå genom resistorn.

Som i vilken strömkrets som helst tar strömmen alltid att ta lättaste vägen. Dvs så länge det är lättare för strömmen att ta vägen genom kondensatorn jämfört med att ta vägen genom resistorn, så kommer strömmen att göra det.

I det här fallet kommer spänningen som succesivt byggs upp över kondensatorn, att bestämma hur mycket av totala batteriströmmen som orkar drivas genom resistorn. Eftersom R*I över resistorn måste hela tiden vara samma som U över kondingen (eftersom de är paralellkopplade). Eftersom spänningen över kondingen ökar med iladdningen, så kommer strömmen genom R’et att öka med samma form.

JohanF skrev:
I det här fallet kommer spänningen som succesivt byggs upp över kondensatorn, att bestämma hur mycket av totala batteriströmmen som orkar drivas genom resistorn. Eftersom R*I över resistorn måste hela tiden vara samma som U över kondingen (eftersom de är paralellkopplade). Eftersom spänningen över kondingen ökar med iladdningen, så kommer strömmen genom R’et att öka med samma form.

Det var dålig svenska i den förklaringen. Iallafall

All ström kommer att gå till kondensatorn från en början då spänningen är noll över kondensatorn. Detta sker eftersom kondensatorn inte kommer att tillåta någon spänning över 18kOhm, och om ingen spänning tillåts över ett motstånd så kan heller ingen ström drivas genom det. Men vartefter spänningen över kondensatorn byggs upp ( $U_{C} = \frac{q}{C}$ ), så kommer samma spänning att hamna över resistorn ( $U_{18 k} = U_{C}$ ), som därigenom kommer att släppa igenom mer och mer ström ( $I_{18 k} = \frac{U_{C}}{R} = \frac{1}{R} \cdot U_{C} = k o n s \tan t \cdot U_{C}$ ). Alltså, på samma sätt som $U_{C}$ kommer att beskriva någon form av kondensatoruppladdningskurva från $U_{C} = 0$ till ett asymtotiskt maxvärde, så kommer $I_{18 k}$ beskrivas av samma kurvform från $I_{18 k} = 0$ till ett asymtotiskt maxvärde, kretsströmmen. Och den delen av kretsströmmen som inte flyter genom resistorn kommer att flyta till kondensatorn $I_{C}$ och där ge upphov till ytterligare kondensatorladdning och kondensatorspänning, som i sin tur ökar $I_{18 k}$ .

Alltså, ett väldigt fint samspel mellan kondensatorn och resistorn för att hela tiden upprätthålla jämvikten under kondensatoruppladdningstiden. Och efter lång tid när kondensatorn är helt uppladdad, uppnår allt ett stationärt tillstånd.

JohanF skrev:
JohanF skrev:
I det här fallet kommer spänningen som succesivt byggs upp över kondensatorn, att bestämma hur mycket av totala batteriströmmen som orkar drivas genom resistorn. Eftersom R*I över resistorn måste hela tiden vara samma som U över kondingen (eftersom de är paralellkopplade). Eftersom spänningen över kondingen ökar med iladdningen, så kommer strömmen genom R’et att öka med samma form.

Det var dålig svenska i den förklaringen. Iallafall

All ström kommer att gå till kondensatorn från en början då spänningen är noll över kondensatorn. Detta sker eftersom kondensatorn inte kommer att tillåta någon spänning över 18kOhm, och om ingen spänning tillåts över ett motstånd så kan heller ingen ström drivas genom det. Men vartefter spänningen över kondensatorn byggs upp ( $U_{C} = \frac{q}{C}$ ), så kommer samma spänning att hamna över resistorn ( $U_{18 k} = U_{C}$ ), som därigenom kommer att släppa igenom mer och mer ström ( $I_{18 k} = \frac{U_{C}}{R} = \frac{1}{R} \cdot U_{C} = k o n s \tan t \cdot U_{C}$ ). Alltså, på samma sätt som $U_{C}$ kommer att beskriva någon form av kondensatoruppladdningskurva från $U_{C} = 0$ till ett asymtotiskt maxvärde, så kommer $I_{18 k}$ beskrivas av samma kurvform från $I_{18 k} = 0$ till ett asymtotiskt maxvärde, kretsströmmen. Och den delen av kretsströmmen som inte flyter genom resistorn kommer att flyta till kondensatorn $I_{C}$ och där ge upphov till ytterligare kondensatorladdning och kondensatorspänning, som i sin tur ökar $I_{18 k}$ .

Alltså, ett väldigt fint samspel mellan kondensatorn och resistorn för att hela tiden upprätthålla jämvikten under kondensatoruppladdningstiden. Och efter lång tid när kondensatorn är helt uppladdad, uppnår allt ett stationärt tillstånd.

Stort j*kla tack för förklaringen!! Detta klarnade upp en massa för mig!!

filipsrbin skrev:
JohanF skrev:
JohanF skrev:
I det här fallet kommer spänningen som succesivt byggs upp över kondensatorn, att bestämma hur mycket av totala batteriströmmen som orkar drivas genom resistorn. Eftersom R*I över resistorn måste hela tiden vara samma som U över kondingen (eftersom de är paralellkopplade). Eftersom spänningen över kondingen ökar med iladdningen, så kommer strömmen genom R’et att öka med samma form.

Det var dålig svenska i den förklaringen. Iallafall

All ström kommer att gå till kondensatorn från en början då spänningen är noll över kondensatorn. Detta sker eftersom kondensatorn inte kommer att tillåta någon spänning över 18kOhm, och om ingen spänning tillåts över ett motstånd så kan heller ingen ström drivas genom det. Men vartefter spänningen över kondensatorn byggs upp ( $U_{C} = \frac{q}{C}$ ), så kommer samma spänning att hamna över resistorn ( $U_{18 k} = U_{C}$ ), som därigenom kommer att släppa igenom mer och mer ström ( $I_{18 k} = \frac{U_{C}}{R} = \frac{1}{R} \cdot U_{C} = k o n s \tan t \cdot U_{C}$ ). Alltså, på samma sätt som $U_{C}$ kommer att beskriva någon form av kondensatoruppladdningskurva från $U_{C} = 0$ till ett asymtotiskt maxvärde, så kommer $I_{18 k}$ beskrivas av samma kurvform från $I_{18 k} = 0$ till ett asymtotiskt maxvärde, kretsströmmen. Och den delen av kretsströmmen som inte flyter genom resistorn kommer att flyta till kondensatorn $I_{C}$ och där ge upphov till ytterligare kondensatorladdning och kondensatorspänning, som i sin tur ökar $I_{18 k}$ .

Alltså, ett väldigt fint samspel mellan kondensatorn och resistorn för att hela tiden upprätthålla jämvikten under kondensatoruppladdningstiden. Och efter lång tid när kondensatorn är helt uppladdad, uppnår allt ett stationärt tillstånd.

Stort j*kla tack för förklaringen!! Detta klarnade upp en massa för mig!!

:-)

Svara

Visa senaste svar