Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
!! 17.06.2018 (Jel.) Khanova škola zve nadšence ke spolupráci na překladech návodů pro učitele a rodiče.
! 04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
17.01.2016 (Jel.) Rok 2016 s novými a novějšími krystaly od kolegy Pavla!
17.01.2016 (Jel.) Nabídka knih z oborů matematiky, fyziky, chemie
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#26 21. 10. 2018 00:23 — Editoval MichalAld (21. 10. 2018 11:18)

KennyMcCormick
Příspěvky: 1613
Reputace:   48 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

Jak je to vlastně rozmístěné v tom obvodu? Resp. jaké jsou rozdíly mezi tím naším obvodem a tímhle obrázkem, který jsem vygoogloval? (S tím, že na obrázku chybí odpor, který bude mezi póly toho stejnosměrného zdroje napětí(?))

https://rayshobby.net/wordpress/wp-content/uploads/2013/05/half-wave-rectifier.png


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#27 21. 10. 2018 00:52 — Editoval edison (21. 10. 2018 01:03)

edison
Příspěvky: 1604
Reputace:   36 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

Pokud se týká tohoto ↑↑ edison: tak rozdíl je jen v tom, že místo "24V AC sine" je obdélník se střídou třeba 0,1 % (pokud se bavíme o nezatíženém zdroji s regulací zpětnou vazbou na primáru), případně je na výstupu ještě LEDka s odporem a velmi pravděpodobně ještě TL431 s pár odporama a optočlenem, přičemž střída je třeba 1 %.

ZV na primáru:
http://www.onsemi.com/pub/Collateral/UC3842A-D.PDF obr. 34
ZV na sekundáru:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uc2845.pdf obr. 25

Offline

 

#28 21. 10. 2018 11:20

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 2242
Reputace:   71 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

↑ KennyMcCormick:
Klidně můžeme uvažovat, že žádný.

Offline

 

#29 31. 10. 2018 00:07

KennyMcCormick
Příspěvky: 1613
Reputace:   48 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

↑ MichalAld:

Klidně můžeme uvažovat, že žádný.

↑↑ MichalAld:

Na začátku jsi zmínil, že musí jít o "neelektrostatické síly", jenže napětí na kondenzátoru, které nám zařídí tu konstantní práci, je podle mě přesně to, co bychom nazvali "elektrostatické".

V tom případě, jestli jsem to pochopil správně(?), se náboj na kondenzátoru bude během jeho vybíjení pohybovat pryč, a tedy by síla jím vytvořená nebyla elektrostatická (na to by ten náboj musel stát na místě).


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#30 31. 10. 2018 00:41

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 2242
Reputace:   71 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

To já samozřejmě nevím, co přesně jsi myslel slovy "elektrostatické" a "neelektrostatické", a jestli za elektrostatické jevy můžeme považovat i náboje, které jsou v pohybu, ale pomalém, takže nevyzařují žádné znatelné vlny, a pohybují se tak pomalu, že magnetické efekty jsou zanedbatelné.

Ale i kdyby né, tak i v elektrostatických situacích jsou přeci povoleny úvahy nazývané "testovací náboj", který se pohybovat může, ale je nekonečně malý (nebo velmi malý), takže jeho pole nám neovlivní situaci.

A tady máme vlastně to samé. Sice z toho zdroje odebíráme proud, abychom mohli mluvit o práci, ale pak ten proud necháme klesnout na zanedbatelnou hodnotu. Takže on se ten kondenzátor nevybíjí, on jenom drží napětí. Případně uvažujeme, že se vybíjí tak malým proudem, že to nemá na nic vliv (že by se jím vybil třeba za milion let...).

Ale v každém případě, ta síla, co nám dodává napětí pochází v elektrickém odpuzování nábojů  v kondenzátoru, ať už ten proces považujeme za statický nebo né. Přece nemůžeme naši představu o elektromotorickém napětí měnit v závislosti na tom, jestli odebíraný proud je zlomek femtoampéru, nebo rovnou nula.

Offline

 

#31 31. 10. 2018 22:31 — Editoval KennyMcCormick (31. 10. 2018 22:33)

KennyMcCormick
Příspěvky: 1613
Reputace:   48 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

Sice z toho zdroje odebíráme proud, abychom mohli mluvit o práci, ale pak ten proud necháme klesnout na zanedbatelnou hodnotu. Takže on se ten kondenzátor nevybíjí, on jenom drží napětí. Případně uvažujeme, že se vybíjí tak malým proudem, že to nemá na nic vliv (že by se jím vybil třeba za milion let...).

Aha, už jsem to (asi) pochopil.

V té hypotetické situaci je to právě ta velká hodnota toho odporu, která způsobuje, že se kondenzátor vybíjí velice pomalu.(?)

(Teď zanedbávám, že by v tom kondenzátoru mohly ještě být síly neelektrostatického původu, které to vybíjení zpomalují.(?))

Ale nestane se potom jenom to, že se ten náboj z kondenzátoru (velice pomalu) rozptýlí, takže to vlastně není zdroj stejnosměrného napětí?

EM napětí je totiž to, co tam ten náboj drží, aby to mohl být zdroj napětí neomezeně dlouho.

Takže pokud ho nechám, aby se mohl rozptýlit, tak tam žádné EM napětí není.

A bez EM napětí bude napětí na kondenzátoru pomalu klesat (bude se pomalu vybíjet).

Jestli jsi to myslel tak, že pro libovolně veliký odpor a libovolně malý proud platí, že EM napětí stejnosměrného zdroje je konstantní, takže to musí platit i v limitě pro nekonečně velký odpor a nulový proud, tak to z toho neplyne. Protože pro limitně nekonečně velký odpor a nulový proud žádné EM napětí nepotřebujeme.

Je to tak?

(To ale ještě nevysvětluje, proč se DC napětí liší od toho AC. Nejsou v kondenzátoru nějaké neelektrostatické síly, které jeho vybíjení zpomalují (třeba síly, kterými u sebe drží obě části dipólů)? Já se snad budu muset ještě naučit, co se vlastně děje při vybíjení kondenzátoru... 😀)

Btw, v tom mém nalinkovaném obrázku, značí ta dvě místa uzemnění, že celá spodní větev má nulový potenciál? Nebo je to jinak?


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#32 01. 11. 2018 08:42 — Editoval MichalAld (01. 11. 2018 08:45)

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 2242
Reputace:   71 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

KennyMcCormick napsal(a):

Ale nestane se potom jenom to, že se ten náboj z kondenzátoru (velice pomalu) rozptýlí, takže to vlastně není zdroj stejnosměrného napětí?

EM napětí je totiž to, co tam ten náboj drží, aby to mohl být zdroj napětí neomezeně dlouho.

Takže pokud ho nechám, aby se mohl rozptýlit, tak tam žádné EM napětí není.

A bez EM napětí bude napětí na kondenzátoru pomalu klesat (bude se pomalu vybíjet).

To já nerozporuji. Kondenzátor žádnou energii nevytváří ani nepřeměňuje, je to jen takový "akumulátor energie". No, na druhou stranu olověný akumulátor je také jen akumulátor...nakonec v tom není velký rozdíl, jen v měřítku časové osy.

K té zvýrazněné větě - celou dobu řešíme, jestli ta "síla" (nebo co to je), co udržuje napětí na kondenzátoru konstantní, a co se nazývá EM napětí, je konstantní, nebo není.
Celý ten náš obvod žádnou energii netvoří, ani "nežere", ale mění tok energie, který není konstantní, na tok energie, který konstantní je. A otázka zní, jaký význam má v takovém případě ten pojem "elektromotorické napětí", či "elektromotorická práce" či "elektromotorický tok energie".

V chemických zdrojích je to jednoduché, tam se mění konstantní tok energie na konstantní. Takže je jedno, jestli EM napětí určíme podle vstupního nebo výstupního toku energie. Jenže né všude je to tak snadné, v našem obvodu se nekonstantní tok mění na konstantní, v jiných obvodech to může být naopak, nebo může z nekonstantního vznikat nekonstantní....a já se ptám, co se v takovýto obecných případech nazývá tím EM napětím.

KennyMcCormick napsal(a):

Jestli jsi to myslel tak, že pro libovolně veliký odpor a libovolně malý proud platí, že EM napětí stejnosměrného zdroje je konstantní, takže to musí platit i v limitě pro nekonečně velký odpor a nulový proud, tak to z toho neplyne. Protože pro limitně nekonečně velký odpor a nulový proud žádné EM napětí nepotřebujeme.

Je to tak?

Jak to, že né? Právě že to EM napětí by se mělo týkat situace bez proudu, ale ty sám jsi přišel s definicí skrze práci, a ta proud vyžaduje (byť libovolně malý).
Ale jinak - vše začalo tím, že jsem zmínil, že nevím, co je elektromotorické napětí, a vy ostatní se snažíte najít nějakou smysluplnou definici. Takže se mne neptej, jestli bez proudu EM napětí potřebujeme nebo né, já ho nepotřebuji vůbec...hi.


KennyMcCormick napsal(a):

(To ale ještě nevysvětluje, proč se DC napětí liší od toho AC. Nejsou v kondenzátoru nějaké neelektrostatické síly, které jeho vybíjení zpomalují (třeba síly, kterými u sebe drží obě části dipólů)? Já se snad budu muset ještě naučit, co se vlastně děje při vybíjení kondenzátoru... 😀)

To, že jsou v kondenzátoru i "neelektrické" síly je určitě pravda. Klasická elektromagnetická teorie (Maxwellova teorie) vůbec nedokáže vysvětlit, proč je vlastně hmota stabilní, proč nabité částice tvoří atomy a ty se mají chuť vázat do molekul a větších celků. Dle el. mag. teorie by se měly náboje buď rozletět do nekonečné vzdálenosti, nebo (když jsou smíchané + a -) smrštit do jediného bodu (nebo více bodů, žejo). Klasická el. mag. teorie vůbec nepřipouští možnost nějaké stabilní konfigurace nabitých částic. Vše, co nám částice udržuje na nějakém místě, ve stabilním stavu, je "neelektrická" interakce. Minimálně "ne - (klasická elektromagnetická) interakce".

V kondenzátoru máme části, které jsou vodivé (vodiče), části, které jsou izolanty (a obklopují ten vodič), a část zvanou dielektrikum, která, ktrom toho, že je izolantem, tak se umí nechat polarizovat. Tj dochází v ní k přeskupení nábojů, ale jen lokálnímu.

Ovšem žádné síly, co by nějak "zpomalovaly vybíjení" tam přímo nejsou. Vybíjení zpomaluje to, že z vodivých částí, obklopených izolantem, náboje nemohou uniknout. Elektrony nemohou uniknout z vodiče do volného prostoru, jsou tam drženy dost slunou silou. Mohou se jen pohybovat uvnitř vodiče.

Každopádně ale - všechny tyhle síly, co drží hmotu pohromadě, jsou konzervativní. Žádnou energii netvoří ani (v ideálním případě) nespotřebovávají. V mechanice bychom řekli, že jsou to "vazebné síly".


KennyMcCormick napsal(a):

Btw, v tom mém nalinkovaném obrázku, značí ta dvě místa uzemnění, že celá spodní větev má nulový potenciál? Nebo je to jinak?

Ty znakčy přizemění pochází už z praktických aplikací, s teorií elektřiny to moc nesouvisí - neznamená to připojení na "nulový" potenciál (hodnotu potenciálu si beztak můžeme volit libovolně), znamená to připojení na potenciál země (fyzické propojení s fyzickou zemí, na které stojíme). Pokud tě zajímá proč se to dělá nebo nedělá, tak založíme nové vlákno, s EM napětím to vůbec nesouvisí. Pokud vím, tak to má 2 základní důvody, jednak ochranu před nebezpečným dotykem, a jednak - ve složitějších situacích je dost užitečné, když máme společný potenciál a všechny zdroje připojujeme jedním pólem k němu (říkáme tomu "společná země", i když to nutně se zemí nemusí být spojené). Není to vždy nutné, ale je to nesmírně užitečné, protože ve složitějších situacích se nám to stejně někde propojí "samo", zpravidla nedokážeme jednotlivé obvody dokonale odizolovat, takže je lepší, když víme, kde to je spojené, kudy tekou proudy. Pak se ta značka také používá, aby se tam nemusel kreslit ten propojovací vodič (což ovšem není případ tohoto obrázku). Tady je to vlastně blbost, že to tam je.

Offline

 

#33 01. 11. 2018 15:45

edison
Příspěvky: 1604
Reputace:   36 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

Poznámka k tomu "uzemnění": V 99 % případů se symbol uzemnění nepoužívá pro uzemnění, ale prostě značí připojení k potenciálu, který jsme prohlásili za nulový.

Protože na tento potenciál je zpravidla zapojeno nejvíce věcí, používáním nějakého typu symbolu "GND" ušetříme spoustu nakreslených spojů a zvyšuje to i přehlednost (nemusím zkoumat, kam spoj vede).

V případě tohoto obrázku jsou tam tyto symboly nadbytečné a asi se tam objevily někdy v jeho historii a pak nebyly odstraněny když ztratily smysl.

A pak je ještě zpravidla vyžadují simulační softwary, aby věděly, odkud mají začít. Je úplně jedno kam to připojíme, ale nejméně jeden musí být někam zapojen:-)

V určité době se celkem dobře rozlišovaly dva, později tři symboly:
- Uzemnění, značeno tak jak je na obrázku. Tedy skutečné spojení se zemí (např. kolík v zásuvce)
- Ukostření, v dobách elektronkových přístrojů s kovovým šasi byla ve schématu jedna čára kreslena silně, později někoho napadlo, že by odlehlejší místa k ní nemusel přivádět, ale jen připojit na kus tlusté čáry, čímž se zrodila klasická značka GND.
- Nulový potenciál, virtuální zem, GND: Značka GND z předchozího bodu se po opuštění kovových šasi nepřestala používat, jen ztratila své ukotvení na fyzickém kusu plechu. Taky se objevilo více verzí, kde tlustou čáru nahradil obdélníček nebo trojúhelníček někdy vyplněný, jindy ne. Ve složitějších aplikacích s více galvanicky oddělenými částmi pak máme pod těmi čárkami napsáno třeba GND, GND1, GND2, případně je několik symbolů (prázdný, plný, šrafovaný). A v situacích, kde máme i to ukostření, ale ne uzemnění (tedy spojení s vodivou , ale neuzemněnou částí) se pak pro ukostření přidává ještě značka, která má místo silné čáry tenkou, pod kterou je šikmé šrafování.

Postupem času, zejména po rozšíření internetu se v tom začal dělat bordel a tak se všechny tyto symboly mohou vyskytovat ve všech zmíněných významech:-) Ale drtivá většina je virtuální zem.

Offline

 

#34 06. 11. 2018 20:21 — Editoval KennyMcCormick (06. 11. 2018 20:43)

KennyMcCormick
Příspěvky: 1613
Reputace:   48 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

↑ MichalAld:
Ten společný potenciál na té spodní větvi zůstává konstantní?

Jestli jsi to myslel tak, že pro libovolně veliký odpor a libovolně malý proud platí, že EM napětí stejnosměrného zdroje je konstantní, takže to musí platit i v limitě pro nekonečně velký odpor a nulový proud, tak to z toho neplyne. Protože pro limitně nekonečně velký odpor a nulový proud žádné EM napětí nepotřebujeme.

Je to tak?

Jak to, že né? Právě že to EM napětí by se mělo týkat situace bez proudu, ale ty sám jsi přišel s definicí skrze práci, a ta proud vyžaduje (byť libovolně malý).

Aha, ty myslíš EM napětí pro ten zdroj na obrázku (kondenzátor + zbytek obvodu).

Když jsem psal, že tam EM napětí být nemusí, tak jsem měl na mysli jenom samotný kondenzátor připojený k nekonečnému odporu.

Máš pravdu, že v tom DC zdroji na obrázku je EM napětí i pro nekonečný odpor.

Nekoná ten AC zdroj nabíjením kondenzátoru dodatečnou práci?

Edit:
Dodatečná otázka: Napadá tě nějaký protipříklad k tomu, že definice EM napětí přes práci je speciálním případem definice EM napětí coby integrálu $\textbf{E}$ po uzavřené křivce? (Teď si myslím, že by to tak mohlo být.)


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#35 06. 11. 2018 21:51

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 2242
Reputace:   71 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

Integrál E po uzavřené křivce je vždy nulový (nebo je roven $d\Phi/dt$).

Je to sice jediná exaktní definice, o které vím, ale nedává to, co byste si přáli.

To je to, na co tady upozorňuji od začátku, že takto definované elektromotorické napětí bude u zdroje obsahující transformátor střídavé (a u chemického zdroje nulové). Žádná "práce vnějších sil" na tom nic nezmění.

Offline

 

#36 06. 11. 2018 21:53

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 2242
Reputace:   71 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

KennyMcCormick napsal(a):

Nekoná ten AC zdroj nabíjením kondenzátoru dodatečnou práci?

Musí nabýt ten kondenzátor, ale to se udělá jen jednou. Pak už né.

Offline

 

#37 07. 11. 2018 21:00

KennyMcCormick
Příspěvky: 1613
Reputace:   48 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

↑ MichalAld:

Integrál E po uzavřené křivce je vždy nulový (nebo je roven $d\Phi/dt$).

To podle mě nemusí, protože např. pro otevřený (ale podle mě není rovno obecně nule ani pro zapojený) zdroj stejnosměrného napětí můžu integrovat vzduchem od kladného pólu k zápornému (to je rovno napětí zdroje naprázdno), od záporného pólu dovnitř zdroje (nula), vnitřkem zdroje od záporného ke kladnému pólu (nula). To je uzavřená křivka, na které není integrál $\textbf{E}$ roven nule (a je podle mě roven EM napětí).


↑ MichalAld:

Musí nabýt ten kondenzátor, ale to se udělá jen jednou. Pak už né.

Při každé periodě se kondenzátor částečně vybije, takže při připojeném kondenzátoru musí AC zdroj konat extra práci při každé periodě, je to tak?


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#38 07. 11. 2018 22:23 — Editoval MichalAld (07. 11. 2018 22:35)

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 2242
Reputace:   71 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

KennyMcCormick napsal(a):

↑ MichalAld:

Musí nabýt ten kondenzátor, ale to se udělá jen jednou. Pak už né.

Při každé periodě se kondenzátor částečně vybije, takže při připojeném kondenzátoru musí AC zdroj konat extra práci při každé periodě, je to tak?

Pokud jej něčím zatížíme (odporem, nebo tak). Když tam bude jen kondenzátor (a ideální dioda), tak se vybíjet nebude.

Pokud by tam ta dioda nebyla, chová se to tak, že polovinu času se energie "přelévá" do kondenzátoru a ve druhé polovině periody se zase vrací. Pro míru této periodicky přelévané energie se používá název JALOVÝ VÝKON.

Offline

 

#39 07. 11. 2018 22:33

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 2242
Reputace:   71 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

KennyMcCormick napsal(a):

↑ MichalAld:

Integrál E po uzavřené křivce je vždy nulový (nebo je roven $d\Phi/dt$).

To podle mě nemusí, protože např. pro otevřený (ale podle mě není rovno obecně nule ani pro zapojený) zdroj stejnosměrného napětí můžu integrovat vzduchem od kladného pólu k zápornému (to je rovno napětí zdroje naprázdno), od záporného pólu dovnitř zdroje (nula), vnitřkem zdroje od záporného ke kladnému pólu (nula). To je uzavřená křivka, na které není integrál $\textbf{E}$ roven nule (a je podle mě roven EM napětí).

Kdepak, uvnitř zdroje ten integrál nulový není, je úplně stejný, jako cesta vzduchem mezi póly.

To elektrické pole, které vytvářejí ty náboje umístěné na kladném a záporném pólu prostě nezmizí (ani uvnitř zdroje né). Neexistuje žádný způsob, jak by zmizet mohlo. Pole je jednoznačně určené rozmístěním elektrických nábojů, nic jiného na něj nemá vliv.

Nějaké ty "neelektrické síly" o kterých mluvíme při definici elektromotorického napětí nám jen přenášejí náboje z místa na místo. Ale jsou to "neelektrické síly", nevytváří žádné elektrické pole - tudíž jej nemohou nijak ovlivnit.

To je právě ten trik, elektrické pole je tvořené jen těmi náboji. A v takovém el. poli je integrál E po zcela libovolné uzavřené křivce nulový, protože rot E = 0. Maxwellova rovnice není žádné zjednodušení, že by tam nebyly nějaké další věci zahrnuté. Né, ta platí vždycky, i v libovolných materiálech. Na tom se nedá nic vymyslet.

Jedině, pokud v situaci existuje proměnné mag. pole, protože úplně obecně platí, že rot E = dB/dt. Ale to je všechno. Platí to vždy a všude. Takže i v libovolné části libovolného zařízení. Dokonce mám pocit, že to platí i tam, kde už musíme používat kvantový popis.

Offline

 

#40 10. 11. 2018 00:49

KennyMcCormick
Příspěvky: 1613
Reputace:   48 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

↑ MichalAld:

Pokud jej něčím zatížíme (odporem, nebo tak). Když tam bude jen kondenzátor (a ideální dioda), tak se vybíjet nebude.

Aha, to je pravda.

Ale podle mě to nevadí, protože po zapojení kondenzátoru do obvodu bude náš DC zdroj poskytovat napětí déle (i proud), právě díky tomu připojeném kondenzátoru.

Takže jediný problém by byl v tom, kdyby kondenzátor mohl přispívat ke zdroji napětí (a posouvat náboj) pouze elektrostatickými silami.

Ale ten kondenzátor musí být každou periodu nabíjený energii pocházející z neelektrostatických sil působících v AC zdroji. Takže ultimálně to dodatečné napětí (protože s kondenzátorem udržujeme stejnosměrné napětí po celou periodu a ne jen po její část) je možné vysledovat k dodatečné práci vykonané AC zdrojem (tj. neelektrostatickými silami).

Takže nevidím problém v tom, říct, že připojíme-li kondenzátor k obvodu, (průměrné) EM napětí DC zdroje jako celku vzroste. (Přestože indukované EM napětí AC zdroje zůstane stejné.)

Nebo je to jinak?


↑ MichalAld:

Kdepak, uvnitř zdroje ten integrál nulový není, je úplně stejný, jako cesta vzduchem mezi póly.

To platí pro všechny otevřené zdroje, nebo jenom pro některé?

Btw, všiml jsem si, že ta věta (v učebnici) zní "rozdíl potenciálů na pólech otevřeného zdroje proudu je stejný jako jeho EMN". To, že je to zdroj proudu (a ne nezbytně zdroj napětí) nehraje žádnou roli v tomhle kontextu, je to tak?

Nějaké ty "neelektrické síly" o kterých mluvíme při definici elektromotorického napětí nám jen přenášejí náboje z místa na místo. Ale jsou to "neelektrické síly", nevytváří žádné elektrické pole - tudíž jej nemohou nijak ovlivnit.

Moje definice říká "neelektrostatické", což vypadá jako užší definice...(?) (Minimálně v případě, kdy $\frac{\d \textbf{B}}{\d t}\neq0$.)


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#41 11. 11. 2018 13:28 — Editoval edison (11. 11. 2018 16:55)

edison
Příspěvky: 1604
Reputace:   36 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

KennyMcCormick napsal(a):

Btw, všiml jsem si, že ta věta (v učebnici) zní "rozdíl potenciálů na pólech otevřeného zdroje proudu je stejný jako jeho EMN". To, že je to zdroj proudu (a ne nezbytně zdroj napětí) nehraje žádnou roli v tomhle kontextu, je to tak?

Zjednodušeně se dá říct, že každý reálný zdroj proudu v nezatíženém stavu přechází na zdroj napětí.

Edit: Ne každý, část se po překročení určitého napětí vypne.

Offline

 

#42 11. 11. 2018 16:58

edison
Příspěvky: 1604
Reputace:   36 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

A jak je to s odporovým děličem: Leze z něj někdy EMN, nebo je to vlastně trvale zatížený zdroj, tedy nikdy?

(technická poznámka: Nebylo by od věci tu naši diskusi od původního tématu odstřihnout a hodit třeba do toho původního tématu o EMN, nebo založit nové.)

Offline

 

#43 12. 11. 2018 16:23

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 2242
Reputace:   71 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

KennyMcCormick napsal(a):

Takže nevidím problém v tom, říct, že připojíme-li kondenzátor k obvodu, (průměrné) EM napětí DC zdroje jako celku vzroste. (Přestože indukované EM napětí AC zdroje zůstane stejné.)

Nebo je to jinak?

Mě se neptej, ty jsi od vymýšlení definic, a já od jejich rozporování.


KennyMcCormick napsal(a):

↑ MichalAld:

Kdepak, uvnitř zdroje ten integrál nulový není, je úplně stejný, jako cesta vzduchem mezi póly.

To platí pro všechny otevřené zdroje, nebo jenom pro některé?

No, platí to pro ty zdroje, co nemají uvnitř nějaké proměnlivé magnetické pole.
Pak je ještě případ zdrojů, kde je magnetické pole konstantní (v čase) a pohybují se v něm vodiče. Zde je otázka,
jak k tomu přistupovat, ale ale v principu jde pořád o totéž.


KennyMcCormick napsal(a):

Moje definice říká "neelektrostatické", což vypadá jako užší definice...

Jsem zvědavý, jak to budeš forumulovat matematicky.
Podle mě je problém i s pojmem "elektrostatické síly". Jednou máme elektromagnetické pole, takže pokud chceme zavést nějakou definici, měla by platit pro zcela obecné elektromagnetické pole (a k tomu být ještě konzistentní se speciální relativitou). Můžeme samozřejmě říct, že uvedená defininice platí jen v elektroastatickém poli (např E = const, B = 0), ale taková definice není příliš užitečná - nemůže být například zároveň relativisticky správná - takže jsme vlastně na dobré cestě si do systému zatáhnout vnitřní rozpor.

Offline

 

#44 12. 11. 2018 16:25

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 2242
Reputace:   71 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

KennyMcCormick napsal(a):

Takže nevidím problém v tom, říct, že připojíme-li kondenzátor k obvodu, (průměrné) EM napětí DC zdroje jako celku vzroste. (Přestože indukované EM napětí AC zdroje zůstane stejné.)

Já vidím problém v tom, že nemáme definici EMN a nevidíme problém o něm něco říct...

Offline

 

#45 12. 11. 2018 16:35

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 2242
Reputace:   71 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

KennyMcCormick napsal(a):

Btw, všiml jsem si, že ta věta (v učebnici) zní "rozdíl potenciálů na pólech otevřeného zdroje proudu je stejný jako jeho EMN". To, že je to zdroj proudu (a ne nezbytně zdroj napětí) nehraje žádnou roli v tomhle kontextu, je to tak?

To je prostě jenom hloupost (= nekorektně napsané).

Existují pojmy (ideální) zdroj napětí a (ideální) zdroj proudu - ale obojí jsou jen teoretické prvky, za které se pak do rovnic dosazuje U = const nebo I = const. Žádná známá reálná věc se takto nechová.

Zdroje napětí mají zpravidla problém se zkratovaným stavem (kdy by měly dodávat extrémně velký proud, jdoucí k nekonečnu), zdroje proudu mají zase problém s rozpojeným stavem, kdy by měli dodávat extrémně vysoké napětí.

Protože náš svět (zde na souši) je tvořen převážně izolanty, jsou nám mnohem bližší zdroje napětí. Ve vodivém prostředí (jako třeba v mořské vodě) budou zase asi přirozenější zdroje proudu.

Dále se mluví o "reálných zdrojích" - ale pořád se tím myslí "věci" s lineárními vlastnostmi. Takže takovýto reálný, ale lineární zdroj můžeme modelovat jak pomocí ideálního zdroje napětí a sériovým odporem, tak pomocí ideálního zdroje proudu s paralelním odporem. V rámci lineární teorie nelze nijak rozhodnout, který model je správný, oba jsou stejně dobré.


Pokud se podíváme na fyzikální situaci jednoduchých zdrojů, nalezneme zařízení, jež se podobají spíše zdrojům napětí - jako je třeba elektrochemický článek, ale nalezneme i zařízení jež se podobají zdrojům proudu - jako třeba fotodioda.

Pak jsou samozřejmě zařízení, jež nelze popsat jednoduchým způsobem, ale mají jednoduché chování v nějakém rozsahu parametrů. Například se chovají jako ideální napěťový zdroj do určitého proudu, a jako ideální proudový zdroj do určitého napětí ... a mezi tím je nějaký přechod....a navíc mají i řadu dalších omezení, která nesmíme překročit, abychom je za lineární prvky mohli používat.

Offline

 

#46 12. 11. 2018 16:47

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 2242
Reputace:   71 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

KennyMcCormick napsal(a):

↑ MichalAld:

Kdepak, uvnitř zdroje ten integrál nulový není, je úplně stejný, jako cesta vzduchem mezi póly.

To platí pro všechny otevřené zdroje, nebo jenom pro některé?

Ještě k tomuhle - ono není zase tolik způsobů, jak nějaké el. napětí vyrobit. Můžeme je projít všechny.

Ale pokud jde o elektrochemické zdroje, tak tam je to takto - v obou elektrodách je všude konstantní potenciál, a v tom elektrolytu je také konstantní potenciál. Celé to napětí zdroje vzniká v extrémně tenkré vrstvě atomů či molekul na povrchu těch elektrod. Jestli tomu rozumím, tak ta tloušťka vrstvy je v řádu velikostí molekul.

Nernst dokonce vymyslel nějakou představu "rozpouštěcího tlaku" - atomy elektrody se mají chuť rozpouštět, ale takovým spůzobem, že na elektrodě zanechají nějaký ze svých elektronů. Já té elektrochemii moc nerozumím, ale tady ta redoxní reakce, co na elektrodě probíhá, ta je zdrojem toho potenciálu. Elektrody už ho jen vyvedou ven.

Zajímavé na tom (z mého pohledu) je to, že ty chemické reakce jsou také jen elektrická interakce, skoro by se dalo říc, že i elektrotatická (žádné magnetické jevy či el. mag. vlny) v tom nehrají roli. Jen je to na kvantové úrovni. Klasická elektrostatika nedokáže předpovědět chování a vlastně ani samotnou existenci molekul a jejich chemických reakcí.

Offline

 

#47 13. 11. 2018 10:50

edison
Příspěvky: 1604
Reputace:   36 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

Já myslím, že to můžeme klidně zakončit tím, že pokud má zdroj v sobě integrován nějaký spotřebič paralelně k výstupu, EMN nikdy nedává. A to jsou reálně skoro všechny. Část se k tomu i hrdě hlásí svítící LEDkou.

Offline

 

#48 13. 11. 2018 11:17

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 2242
Reputace:   71 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

↑ edison:
Čímž se zase jinou oklikou dostáváme k tomu, že EMN nelze nějak univerzálně definovat ...

Offline

 

#49 14. 11. 2018 02:07

KennyMcCormick
Příspěvky: 1613
Reputace:   48 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

↑ edison:

A jak je to s odporovým děličem: Leze z něj někdy EMN, nebo je to vlastně trvale zatížený zdroj, tedy nikdy?

Odporový dělič snad není zdroj. Kdybys připojil odporový dělič ke zdroji, výsledný zdroj by měl EMN. (Jestli pod "leze z něj EMN" myslíš, že odporový dělič jako takový má EMN, tak ne, protože EMN je vlastnost zdroje (v tom kontextu, ve kterém o něm mluvím já).)

↑ MichalAld:

No, platí to pro ty zdroje, co nemají uvnitř nějaké proměnlivé magnetické pole.

Co říkáš na tohle?



Na druhou stranu, Halliday tomu protiřečí a píše:

Projdeme-li baterií k jejímu kladnému pólu, je změna potenciálu rovna $+\mathcal{E}$.

MichalAld napsal(a):

Jsem zvědavý, jak to budeš formulovat matematicky.

Řekl bych, že síla, kterou působí stojící elektrické náboje.


↑ MichalAld:

Já vidím problém v tom, že nemáme definici EMN a nevidíme problém o něm něco říct...

😀 Myslím tu definici přes (výstupní) práci, kterou jsem použil předtím.

(Měla by být výstupní, protože práce vykonaná AC zdrojem (na našem obrázku) může být větší než práce vykonaná DC zdrojem a nás zajímá DC zdroj.)


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#50 14. 11. 2018 15:03

edison
Příspěvky: 1604
Reputace:   36 
 

Re: Různé napětí - stejný proud?

Já bych tedy řek, že z toho nafoceného textu plyne, že EMN je na výstupu zdroje, pokud je úbytek napětí na vnitřním odporu 0. Když ho zatížím, je tam napětí menší. Takže když je zátěž ve zdroji integrována, nemůže nikdy dávat EMN.

A pokud by teda jako šla udělat nějaká definice EMN, která by ho učinila za všech okolností rovným napětí naprázdno, stává se z EMN zbytečný termín, vhodný tak max. do křížovek.

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson