85

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Guru fisika saya mengatakan bahwa arus yang melalui resistor adalah 4A karena setiap baterai memiliki arus 2A jika dihubungkan ke resistor sendiri, dan sehingga mereka berdua memiliki arus 2A melalui mereka sehingga resistor memiliki total 4A melalui itu karena aturan persimpangan (ini adalah penjelasan yang dia berikan ketika saya bertanya kepadanya mengapa arus total bukan 2A), namun itu tidak benar karena arus yang melalui resistor adalah 2A ketika tegangan 80 (baterai ini paralel) , dan ada 1A melalui masing-masing baterai. Bagaimana saya menjelaskan bahwa logikanya tidak berfungsi, karena arus tidak berlipat ganda ketika Anda menambahkan baterai lain?

Sunting: Responsnya kepada saya ketika saya bertanya tentang hukum ohm: setiap baterai memberikan arus 2A sendiri, sehingga mereka bergabung karena tampaknya, Anda dapat memperlakukan setiap loop secara terpisah, jadi kemudian dengan aturan persimpangan, arus 2A bergabung menjadi 4A .

resistors ohms-law physics

— Abhinav Diddee
sumber

50

Tanyakan apakah hukum Ohm dilanggar dalam kasus "khusus" ini.

— Samuel

54

@AbhinavDiddee Pada akhirnya jawaban sebenarnya adalah: Anda tidak perlu memperbaikinya. Jika itu untuk nilai, maka lawanlah, tetapi jika itu adalah kesalahan kuliah, teruskan saja. Jika hanya demi kebenaran, Anda tidak akan mendapatkan apa pun dengan membuktikannya.

— Samuel

4

Banyak jawaban rumit di sini - tetapi sederhananya, lampu Anda tidak menjadi lebih terang karena Anda memasang baterai yang lebih besar di mobil Anda (dengan asumsi baterai bertegangan sama).

— SteveJ

60

@Samuel: Tapi intinya belajar adalah mempelajari berbagai hal, bukan meraih nilai. Sekarang seluruh kelas belajar elektronik salah.

— Matti Virkkunen

13

Dan dengan segala cara, koreksi guru. Tidak ada kemajuan umat manusia kecuali kita memperbaiki kesalahan. Bersikap baik, penuh hormat, buat dia tetap muka, tetapi lakukan kesalahan faktual yang benar. Jadikan itu hal yang menyenangkan, taruhan, lakukan percobaan, seperti yang disarankan dalam jawaban.

— Peter A. Schneider

120

Tanyakan saja padanya apa tegangan melintasi resistor

— Dirk Bruere
sumber

13

Meskipun banyak jawaban yang dikembangkan dengan baik, ini sepertinya pendekatan yang paling praktis.

— Nat

9

Saya setuju dengan ini. Penting bagi siswa untuk berperan sebagai siswa, dan berperilaku seperti itu. Siswa harus bertanya.

— axsvl77

14

Jelas tegangan adalah 160V, jika tidak, bagaimana arus akan bertambah? ;-)

— Phil

4

@ Malas Ini memang masalah dengan daftar "pertanyaan jaringan panas". Dan saya terkadang merasa menjengkelkan. Tetapi dalam kasus ini, saya tidak malu mengatakan bahwa saya membenarkan jawaban Anda, karena secara prefektif menjawab poin utama: "Bagaimana cara memperbaiki guru fisika saya", yang merupakan masalah keterampilan interpersonal dan masalah EE. Jawaban Anda sebenarnya jauh lebih dari sekadar komentar sarkastik, seperti yang Anda jelaskan. Dan keindahannya adalah tidak menegaskan atau menjelaskan apa pun. Itu hanya mengajukan pertanyaan sederhana. Tidak, sungguh, itu pantas mendapat suara.

— redup

4

Sejujurnya, @DirkBruere, ini lebih masuk akal bagi saya daripada yang lain. i = v / r. Kesederhanaan. Tidak ada lagi yang bisa dikatakan.

— CramerTV

95

Metode 1

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Gambar 1. Percobaan praktis sederhana.

Melakukan percobaan dengan rangkaian Gambar 1 akan menunjukkan bahwa sumber tegangan paralel tidak mengubah arus. Anda harus mendapatkan pembacaan 9 mA dengan salah satu atau kedua baterai di sirkuit.

Metode 2

Eksperimen pikiran:

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini}

Gambar 2. Kotak baterai memiliki dua baterai dan sakelar yang posisinya tidak dapat dilihat.

Berapa tegangan terminal tempat kabel meninggalkan kotak?
Apakah itu berubah jika saya menutup sakelar?
Berapa arus yang diharapkan untuk tegangan itu?

— Transistor
sumber

64

Akan sulit untuk berdebat dengan multimeter. Itu akan jauh lebih keras kepala daripada gurunya.

— Transistor

9

@ Transistor Anda berharap :-(. Para guru dan politisi bisa sangat keras kepala dalam menghadapi fakta.

— Carl Witthoft

10

@CarlWitthoft Jika dia adalah guru yang baik, dia harus mengakui percobaan membuktikan bahwa dia salah. Namun, jika tidak, OP akan mendapatkan penahanan karena menjadi "sok pintar".

— user253751

7

Saya akan melangkah lebih jauh dan menyarankan untuk benar-benar melakukan eksperimen ini dengan tepat - gunakan sebagai kesempatan untuk melakukan sesuatu dengan gurumu daripada melawannya

— Taniwha

4

Iya! Ini jawabannya: Lakukan eksperimen. Bukti yang tak terbantahkan, partisipasi siswa, diskusi yang hidup - impian setiap guru. Dan A.

— Peter A. Schneider

41

Ia mengatakan bahwa

masing-masing baterai memiliki arus 2A jika dihubungkan ke resistor sendiri, sehingga mereka berdua memiliki arus 2A melalui mereka

Baik. Kedua sirkuit memiliki 2A melalui mereka.

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

jadi resistor memiliki total 4A melalui itu karena aturan persimpangan

Tetapi jika kita menggabungkan sirkuit di atas menjadi satu, kita mendapatkan ini sebagai ganti sirkuit asli.

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini}

Kedua resistor memiliki 2A melalui mereka, total 4A.

Pembaruan: Tentu saja Anda tidak bisa hanya mengambil dua sirkuit independen, menyatukannya dengan cara apa pun yang Anda suka, dan berharap mereka bekerja sama setelahnya. Tetapi itu tidak akan mengubah apa pun jika Anda menghubungkan beberapa titik yang memiliki potensi yang sama.

Sekarang, pertanyaan mendasar. Berapa resistansi yang dihasilkan dari resistor R1 = 40Ω dan R2 = 40Ω yang terhubung paralel?

$\dfrac{1}{\dfrac{1}{40}+\dfrac{1}{40}}=20$

oleh karena itu rangkaian ekivalen agak

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini}

— berendi
sumber

3

Meskipun ini menghasilkan hasil yang benar dalam kasus ini, tampaknya tidak jelas bahwa Anda harus menggabungkan sirkuit untuk menghasilkan superposisi. Bahkan tidak tampak jelas bahwa Anda harus dapat menggabungkan sirkuit untuk mendorong superposisi.

— Vaelus

Dengan superposisi logika ini tidak akan pernah berhasil?

— DonQuiKong

5

@ Nilai Memang Anda tidak bisa hanya mereplikasi atau membagi komponen ketika Anda melakukan superposisi. Superposisi berarti mempertimbangkan sumber energi secara terpisah dan kemudian menjumlahkan hasilnya. Sumber energi lain yang tidak dipertimbangkan saat ini harus tetap berada di sirkuit, tetapi tidak memberinya energi. Jadi sumber tegangan hanya berperilaku sebagai sumber 0V dengan impedansi nol (celana pendek); sumber arus berperilaku sebagai sumber 0A dengan impedansi tak terbatas (terbuka).

— Kaz

@ DonQuiKong Superposition berfungsi kapan pun logika di atas tidak. Sebagai contoh, superposisi berlaku di bagian mekanika kuantum karena persamaan dasar ada linier sehingga setiap kombinasi linear dari solusi itu sendiri tentu merupakan solusi. Jawaban di atas menunjukkan bahwa itu tidak berfungsi dalam kasus khusus ini.

— Nat

3

Metode "menggabungkan sirkuit sebagai satu" sama cacatnya dengan metode guru. Ini terjadi pada kasus khusus ini, karena perbedaan potensial di kedua sirkuit di mana koneksi dibuat sama, tetapi itu tidak akan berfungsi secara umum.

— Ben Voigt

33

Yang lain sudah banyak menunjukkan alasan guru yang salah. Saya ingin menyebutkan bagian lain dari ini di mana juga tampaknya ada beberapa kebingungan.

Kita semua mengerti sekarang bahwa arus melalui resistor adalah 2 A. Namun, di dunia nyata tidak benar untuk mengatakan bahwa setiap baterai oleh karena itu memasok 1 A. Total yang disediakan oleh dua baterai adalah 2 A, tetapi dalam praktiknya Anda dapat ' Saya benar-benar menganggap baterai berbagi arus yang sama.

Baterai cukup rumit secara elektris dan kimia, dan sejarah masa lalu penting. Di dunia nyata, Anda tidak dapat berasumsi dua baterai identik.

Untuk perkiraan pertama, Anda dapat menganggap baterai sebagai sumber tegangan secara seri dengan resistansi. Tegangan adalah apa yang menyebabkan reaksi kimia. Itu tergantung pada komposisi kimia yang tepat, yang bervariasi dengan waktu, sejarah masa lalu, permintaan saat ini, dan suhu.

Perlawanan seri memodelkan seberapa mudah ion dapat berdifusi melalui elektrolit baterai, tetapi juga termasuk ketahanan koneksi, dan bervariasi secara signifikan dengan seberapa kehabisan baterai.

Meskipun hanya menggunakan model baterai yang sederhana ini, Anda sebenarnya memiliki rangkaian ini:

Tergantung pada nilai-nilai R1 dan R2, dan tegangan baterai internal yang tepat, arus yang disuplai oleh satu baterai relatif terhadap yang lain dapat bervariasi secara signifikan.

Namun, hukum Ohm masih berlaku, dan arus melalui resistor akan menjadi tegangan di atasnya dibagi dengan hambatannya.

— Olin Lathrop
sumber

4

Ini adalah cara yang tepat untuk melihat ini. Guru benar dalam LIMIT di mana R1 dan R2 jauh lebih besar dari R3, tetapi telah mengacaukan dengan tidak menunjukkan R1 dan R2 pada diagram. OP benar dalam batas di mana R3 jauh lebih besar dari R1 dan R2. Hasil dunia nyata akan berada di antara keduanya.

— Dawood ibn Kareem

Siapa pun yang menurunkan ini, tolong jelaskan apa yang menurut Anda salah.

— Olin Lathrop

@ DawoodibnKareem, ya, itu pada prinsipnya benar, tetapi gagasan tentang sirkuit di mana resistansi internal baterai berada di sekitar batas resistensi beban (apalagi lebih tinggi) tampaknya agak ... tidak taktis. Dan tidak pada tingkat pendidikan di mana perlawanan internal benar-benar diabaikan, seperti di sini. Selain itu, banyak tegangan 80 V akan hilang di resistansi internal dalam kasus itu, sehingga arus 2 A akan jauh dari benar.

— ilkkachu

20

Kesalahannya adalah aplikasi yang salah dari Teorema Superposisi.

Sirkuit tidak memenuhi kriteria untuk beberapa sumber independen. Tes ini memperpendek satu sumber tegangan ke 0V (yang sering dilakukan dalam transformasi) dan menyadari mengubah tegangan pada satu tidak boleh mempengaruhi yang lain (yaitu sumber tegangan sejati 0 ohm) menjadi independen.

— Tony Stewart. EE sejak '75
sumber

itu hanya diagram "logika" dan bukan skema "analog" yang sebenarnya. Dia menerapkan teorema superposisi. cari kembali itu. Masalahnya adalah sepertinya dua sumber independen, diperlukan untuk menerapkan teorema tetapi mereka jelas tidak. Untuk melakukannya seperti dua catu daya yang identik, Anda harus menyadari bahwa tidak ada yang namanya nol (0) sumber ohm dan menambahkan miliohm untuk memenuhi kriteria untuk sumber multi-independen. kemudian superposisi menghasilkan jawaban yang benar. Jika Anda menggunakan model tersebut, maka Anda mengatakan salah satunya adalah redundan dengan pengurangan model "penyederhanaan", dan menguranginya menjadi 1. atau menggunakan Hukum Ohm

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

3

Ups, saya salah membaca jawaban Anda sebelumnya. Teorema superposisi memang tidak berlaku untuk memulai. Terimakasih atas klarifikasinya.

— penerbang

Poin bagus .....

— Mitu Raj

17

Katakan padanya bahwa kentut otak boleh saja dimiliki. Itu terjadi pada yang terbaik dari kita.

$I=\frac{U}{R}=\frac{80}{40}=2\text{ A}$

$4 \text{ A}$

Sumber tegangan yang lebih sama secara paralel = sumber tegangan yang sama = arus yang sama. Jika dia tidak dapat menerima bahwa dia kentut, maka tanyakan padanya bagaimana rangkaian itu setara dengan baterai yang sedang seri (yang tidak).

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Cukup tunjukkan gambar itu padanya. Atau kirim dia tautan ini .

— Harry Svensson
sumber

10

@AbhinavDiddee Sejujurnya bukan pekerjaan Anda untuk memberi tahu guru Anda bagaimana melakukan pekerjaannya, jika dia membuat kesalahan yang lebih berbahaya maka saya akan pergi ke bosnya, atau kepala sekolah dan memberi tahu mereka tentang hal itu dan mengatakan bahwa ia tidak akan mendengarkan / menerima kesalahannya. Jika kepala sekolah memihaknya maka sesuatu yang sangat menarik sedang terjadi. - Saya punya guru yang kentut di setiap ceramah setidaknya dua kali, kadang-kadang sebanyak 5 kali. Semua siswa berhenti mempercayai guru, itu adalah tahun terakhir kami dan kursus yang sederhana sehingga tidak ada siswa yang mau repot-repot memberi tahu bosnya.

— Harry Svensson

6

Peraturan Junction @AbhinavDiddee Kirchoff hanya mengatakan bahwa arus dalam resistor harus sama dengan yang disediakan oleh suplai. Sepertinya proff Anda mencampuradukkan superposisi dan Kirchoff.

— Samuel

11

@AbhinavDiddee Tidak masuk akal, dan itu jelas salah. Kesalahannya: baterai bukan sumber arus, mereka tidak menyediakan arus. Mereka adalah sumber tegangan. (Jika mereka menyediakan arus, maka mereka akan mengubah voltase mereka menjadi 160V untuk menjaga setiap arus pada 2A. Sebaliknya, baterai berbagi arus. Dengan dua baterai yang ditambahkan bersama-sama, arus resistor tetap sama, dan masing-masing arus baterai akan terputus setengah.)

— wbeaty

11

Ini analoginya. Di jaringan listrik, ada ratusan atau ribuan generator terpisah, semuanya paralel. Tetapi tidak peduli berapa banyak, cahaya 100 watt Anda masih menarik jumlah arus yang sama dan menyinari kecerahan yang sama. Jika dia mengatakan itu berbeda karena AC, dia benar-benar tidak mengerti.

— DoxyLover

5

Saya tidak berpikir mengatakan kepada orang-orang yang tidak menerima kesalahan mereka bahwa "kentut otak baik-baik saja" pernah bekerja.

— DonQuiKong

15

Inilah bagaimana prinsip superposisi disalahgunakan.

Ketika kami menerapkan metode superposisi, kami mempertimbangkan setiap sumber energi dalam rangkaian secara terpisah, sambil "mematikan" sumber energi lainnya. Lalu kami tambahkan hasilnya. "Mematikan" sumber energi lain berarti menguranginya menjadi nol: 0V untuk sumber tegangan dan 0A untuk sumber arus.

Sekarang, sumber tegangan (ideal) memiliki impedansi nol. Jadi ketika mereka dimatikan, mereka menjadi pendek: sepotong kawat ideal. Sumber arus ideal memiliki impedansi tak terbatas. Ketika mereka dimatikan dan menghasilkan arus 0A, mereka terbuka.

Jadi, singkatnya: sumber tegangan yang tidak dipertimbangkan adalah korsleting; sumber saat ini terbuka.

Kesalahan guru adalah mengganti sumber daya yang dikecualikan, sumber tegangan, dengan sirkuit terbuka: benar-benar menariknya keluar dari diagram sirkuit. Itu hanya benar untuk sumber saat ini.

$\Omega$

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Aha! Dan sekarang yang terjadi adalah sebagian besar aksi arus mengalir melalui pembagi tegangan R2-R3. Node sirkuit antara R2 dan R3 berada pada posisi hampir persis 40V, dan R1 melihat arus 1A.

Tentu saja, tegangan menengah sangat sensitif terhadap nilai-nilai R2 dan R3 yang persis sama, yang tidak realistis. Ini bukan masalah.

$\text{m}\Omega$

(Untuk memodelkan ini dengan realisme yang lebih besar, kita harus memasukkan ketahanan baterai internal. Artinya, kita tidak mengganti baterai yang tidak kita analisis dengan sirkuit pendek, tetapi dengan resistansi internal mereka.)

Mengapa penalaran pembagi tegangan yang disederhanakan berlaku: itu karena nilai R2-R3 yang kecil membanjiri nilai R1 yang besar. Kita dapat menggambar rangkaian analisis seperti ini:

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini}

Ketika impedansi melalui pembagi tegangan kurang dari sekitar dua puluh kali lebih kecil dari bebannya (aturan 1:20), kita dapat berpura-pura bahwa beban tidak ada ketika menghitung tegangan titik tengah. Di sini perbedaannya adalah ribuan, dengan pilihan R2 dan R3 yang disengaja.

Tentu saja, alih-alih alasan pintas ini, kita dapat melakukan analisis yang tepat di mana arus melalui R2 sama dengan jumlah arus melalui R3 dan R1, dan tegangan titik tengah berakhir menjadi sedikit kurang dari 40V karena kecil memuat efek R1.

— Kaz
sumber

Sukai jawaban ini. +1

— Sergiy Kolodyazhnyy

Koreksi kecil, seharusnya: bukankah seharusnya R1 pada skema kedua menjadi 40 Ohm?

— Sergiy Kolodyazhnyy

@SergiyKolodyazhnyy Ya, seharusnya R1 yang sama; Aku telah memperbaikinya.

— Kaz

3

@SergiyKolodyazhnyy Ini adalah jawaban yang sangat populis, dihitung untuk mengandalkan cinta yang dicurahkan pada pembagi tegangan di lingkungan ini.

— Kaz

13

Baterai tidak memasok arus, itu memasok tegangan

Guru Anda salah saat ini:

setiap baterai memberikan arus 2A sendiri

Baterai yang ideal tidak memasok arus tetap, tetapi memasok tegangan . Tegangan diperbaiki . Arus tidak tetap. Arus akan menjadi apa pun yang dikonsumsi oleh sisa rangkaian.

Cara mudah untuk menjelaskan kepadanya adalah ini: ketika satu baterai harus bekerja sendiri, ia harus memasok 2A. Tetapi ketika kami memiliki dua baterai yang bekerja bersama, mereka berbagi pekerjaan. Dan baterai hanya perlu memasok 1A masing-masing dalam kasus kedua.

Dia akan membalikkan ini pada Anda: bagaimana kita tahu itu akan menjadi 2A? Karena itulah yang akan menarik resistor untuk tegangan tertentu. Hukum Ohm tidak bisa ditipu.

— MichaelK
sumber

1

Masing-masing sekitar

— Alnitak

1

Baris pertama Anda tidak dibaca dengan benar. Baterai, tentu saja, memasok arus saat terhubung ke resistor. Kalimat ketiga Anda mungkin adalah apa yang ingin Anda katakan.

— Transistor

3

@ Transistor Baterai bukan penyebab langsung dari arus. Baterai menciptakan penurunan tegangan pada resistor. Penurunan tegangan menarik arus melalui resistor. Resistor memasok arus ke baterai sebanyak baterai memasok satu ke resistor; keluarkan salah satu dari sirkuit, dan tidak ada arus. Arus adalah properti sirkuit secara keseluruhan, bukan atribut baterai.

— Akumulasi

10

Guru fisika Anda jelas tidak fasih bahkan dengan alat elektronik yang belum sempurna, jadi ia mungkin tidak akan berubah pikiran hanya dengan berdebat. Tapi dia adalah guru sains, dan hasil eksperimen mengalahkan semua argumen logis.

Seberapa praktis bagi Anda untuk mengambil dalam demo skala kecil yang terdiri dari 2 x 9V baterai secara paralel, sebuah resistor yang cocok (di lingkungan saya, ada sejumlah besar papan sirkuit elektronik bekas yang dibuang) dan multimeter digital dengan arus yang sesuai (mA) skala?

Serius, jika Anda akan mengajar elektronik di kelas fisika, percikan percobaan / demo fisik akan menjadi ide yang baik.

— Pilihlah
sumber

Saya harus bertanya mengapa guru membahas banyak detail elektronik selama kelas fisika. Ini sepertinya masuk ke dalam gulma ketika ada banyak topik lain untuk dibahas. Kicker adalah bahwa dia tampaknya tidak tertarik menggunakan hukum Ohm untuk menggambarkan pelajaran. Saya harus setuju bahwa mungkin tidak ada gunanya mencoba memperbaikinya. Saya suka pendekatan demonstrasi, jangan sampai disalahartikan sebagai bom seperti yang terjadi di Irving, Tx. Bawa itu dibongkar dan sambungkan ke demo, lalu bongkar lagi.

— Kelly S. Prancis

5

Elektronik berada di bawah payung fisika, sehingga tidak mengejutkan saya bahwa seorang guru fisika sedang meliput elektronik. Saya mungkin setuju bahwa sudah waktunya untuk mengoreksi seseorang yang yakin dia benar, jika ini adalah percakapan di sebuah pesta. Tapi ini adalah seorang guru , yang akan terus menyebarkan kesalahpahaman ini dan menghalangi pemahaman untuk setiap kelas baru sampai dia diperbaiki. Dan guru membutuhkan siswa yang memperhatikan ketika materi salah dan membawanya ke perhatian mereka. Mungkin guru Anda akan menyadari bahwa dia membutuhkan lebih banyak dasar dalam elektronik dasar.

— ChosunOne

3

@ KellyS.French Ini bukan detail besar. Ini adalah satu sumber tegangan yang secara harfiah merupakan rangkaian sesederhana mungkin. Alasan mengapa sirkuit listrik diajarkan di kelas fisika adalah karena sirkuit listrik adalah bagian dari fisika. Dan mereka tercakup dalam tes Fisika SAT II dan Fisika AP.

— Akumulasi

@Akumulasi Terima kasih! Bagian terakhir dari komentar Anda menjelaskannya dengan cukup baik untuk saya. Saya cukup yakin kelas fisika SMA di kota kecil saya tidak peduli dengan elektronik tetapi itu mungkin berubah dengan dimasukkannya topik pada tes itu, belum lagi sudah puluhan tahun sejak saya masih di sekolah menengah. Mungkin guru itu berada di kapal yang sama dan dipaksa untuk menutupi materi yang tidak diajarkan pada zamannya. Tidak ada alasan untuk perilakunya tetapi setidaknya membuatnya lebih dimengerti.

— Kelly S. French

7

Pelajaran untuk guru adalah bahwa Anda dapat memperlakukan setiap loop secara terpisah - tetapi Anda HARUS berhati-hati dalam menggunakan arus dan tegangan yang benar dalam loop itu. Jika ada beberapa sumber tegangan atau arus, ini adalah sumber kesalahan yang umum di antara siswa. Sayangnya itu juga tampaknya menjadi sumber kesalahan bagi guru ini juga.

Seperti yang ditunjukkan oleh contoh dengan jelas, arus yang melewati resistor adalah (I1 + I2). Jika Anda mengambil salah satu loop, persamaannya adalah

80 - (40 * (I1 + I2)) = 0

I2 + I2 = 2A

Itulah persamaan menurut Hukum Kirchoff, dan merupakan satu - satunya solusi menurut Hukum Kirchoff.

Secara teori tidak ada yang menghentikan satu sumber tegangan dari memberikan 0,1A dan yang lain dari memberikan 1.9A - yang akan memenuhi Hukum Kirchoff secara memadai. Dalam praktiknya, sumber tegangan masing-masing akan menghasilkan setengahnya. Tetapi dengan pemikiran lebih lanjut, dalam praktiknya akan selalu ada beberapa perbedaan kecil antara sumber tegangan, dan jika garis atas adalah hubung singkat maka satu sumber tegangan akan menggerakkan arus tak terbatas ke sumber tegangan lainnya! (Ini akan mengarah pada diskusi resistor penyeimbang saat ini, jika Anda ingin mencoba eksperimen nyata dengan baterai dan meteran). Namun arus yang melalui resistor akan selalu 2A, dan tidak akan pernah ada selain 2A.

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

— Graham
sumber

5

Rupanya guru Anda secara intuitif gagal menerima kenyataan bahwa menggabungkan baterai (secara paralel) memaksa masing-masing untuk membagi dua daya outputnya. The Analogi hidrolik dapat membantu.

Setiap baterai adalah tangki air.
Resistor adalah pipa sempit (outflow).

Menambahkan baterai tambahan secara paralel seperti menambahkan tangki pada ketinggian yang sama (berbeda dengan baterai secara seri, yang seperti menumpuk tangki). Menambahkan tangki pada ketinggian yang sama (atau setara, memperluas tangki) tidak meningkatkan tekanan pada pipa. Akibatnya, arus tidak akan bertambah.

Jadi jika baterai ekstra tidak mempengaruhi tegangan (= tekanan) dan saat ini, lalu apa yang efeknya? Yang dilakukannya adalah menggandakan waktu yang dibutuhkan untuk menguras baterai. Dengan kata lain, kekuatannya tetap sama, tetapi jumlah total energinya berlipat ganda.

Analogi bagus lainnya adalah kemacetan lalu lintas; lalu lintas tidak akan dipercepat dengan meminta lebih banyak mobil bergabung dalam antrian.

— Ruud Helderman
sumber

1

Tetapi bagaimana Anda menghubungkan ini dengan prinsip superposisi? Bagaimana kita dapat menganalisis sistem hidrolik ini dengan benar, satu tangki pada satu waktu dan kemudian menggabungkan hasilnya?

— Kaz

Ilustrasi Anda menunjukkan lebih banyak hambatan pipa di cabang daripada di bagian umum. Mungkin akan memberikan lebih banyak aliran air melalui outlet dengan dua header daripada dengan satu. Gemukkan pipa-pipa itu!

— Transistor

@ Transistor Cabang-cabang hanya mengambil setengah aliran, jadi mengapa repot-repot; secara kolektif mereka lebih gemuk daripada outlet tunggal di bagian bawah.

— Kaz

@ Ka: Bagian kedua dari komentar Anda adalah poin saya. Hambatan dari kepala ke tee akan berkurang setengahnya ketika tangki kedua ditambahkan, tekanan di persimpangan tee akan naik dan aliran akan meningkat. Anda dapat menjalankan beberapa angka di pressure-drop.com/Online-Calculator .

— Transistor

1

Sebagai non-elektronik yang datang ke sini melalui HNQ, terima kasih untuk diagram itu! Itu membantu saya.

— Lightness Races dalam Orbit

4

Seperti yang dinyatakan dengan benar, dia mencampur aturan persimpangan dan superposisi, atau sumber tegangan dan arus.

Karena dia sudah menggunakan aturan persimpangan (dikenal sebagai hukum pertama Kirchhoffs [1]), saya akan menambahkan hukum kedua Kirchhoffs [2] untuk melengkapi penjelasan. Sederhana, dikatakan bahwa tegangan turun di setiap loop tertutup dari suatu rangkaian harus sama dengan sumber tegangan. Jadi 40 * 2 = 80 di loop kanan dan kiri. Jika arus memang 4A maka hukum kedua tidak puas loop (40 * 4> 80, atau 0 <80 jika seseorang akan memutuskan untuk menggunakan drop tegangan resistor hanya dalam satu loop).

Jika itu OK untuk pengaturan Anda, Anda dapat mendukung argumen itu dengan sebuah contoh. Komponen untuk bukti langsung (baterai 1.5V, resistor, multimeter kecil) harus mudah diperoleh. Anda bahkan dapat menggunakan bola lampu ("klasik", bukan LED) untuk menunjukkan bahwa kecerahan tidak meningkat jika Anda memasang lebih banyak baterai secara paralel.

Namun, saya tidak akan mendekatinya di depan kelas. Dia mungkin stres karena dihadapkan di depan banyak orang. Mungkin mengatakan semuanya sebagai pertanyaan akan membantu: "Jika saat ini 4A, bagaimana hal ini memuaskan hukum kedua K?".

Bagaimanapun, saya pikir ini adalah contoh yang bagus yang menunjukkan bahwa kita harus benar-benar berhati-hati kapan dan bagaimana membagi sistem dalam subsistem yang lebih kecil. Ingat ini, itu mungkin terjadi pada Anda juga ketika hal-hal lebih rumit (itu pasti terjadi pada saya).

Referensi

— Ser Jothan Chanes
sumber

2

Saya akan mendekatinya di depan kelas, karena dia telah mengajarkan ini kepada setiap siswa di kelas, yang berarti bahwa setiap siswa harus menerima koreksi. Namun, Anda mungkin bisa mengatakannya dengan cara yang membuatnya terlihat seperti Anda yang tidak mengerti solusinya dan membuatnya menjelaskannya.

— pipa

1

@ pipe kemarin: Tentu saja seluruh kelas harus diberi tahu. Tetapi dalam pengalaman saya, orang tidak melihat alasan ketika mereka stres. Mengingat bahwa sudah ada upaya yang gagal untuk mengoreksinya, mungkin lebih baik untuk memilih pengaturan yang tenang di mana dia nyaman.

— Ser Jothan Chanes

3

Ini adalah contoh buruk dari masalah analisis cicuit.

Secara analitis, ini adalah sistem yang belum ditentukan. Biarkan I1 dan I2 menjadi arus dari BAT1 dan BAT2. Dari KCL, kami punya

I1 + I2 = 80/40 = 2

Satu persamaan, dua tidak diketahui, dan jumlah solusi yang tak terbatas.

Superposisi tidak dapat digunakan, karena mensyaratkan bahwa salah satu sumber tegangan diatur ke nol, akibatnya, tegangan melintasi resistor harus 0V dan 80V secara bersamaan.

— pengguna28910
sumber

Saya menambahkan garis untuk menjelaskan mengapa rangkaian tidak ditentukan.

— richard1941

2

Rupanya, lebih baik mengikuti logika yang diajukan oleh guru dan menemukan kesalahan. Di sini, logikanya untuk bergabung dengan dua sirkuit benar-benar benar tetapi ada kesalahan kecil dalam implementasi. Dia layak menerima jauh lebih sedikit ketidaksetujuan daripada yang dia terima.

Dalam contoh modern awal dari legenda urban, penemuan pintu hewan peliharaan dikaitkan dengan Isaac Newton (1642-1727) dalam sebuah cerita (ditulis secara anonim dan diterbitkan dalam kolom anekdot pada tahun 1893) akibat efek yang dengan bodohnya dibuat oleh Newton. lubang besar untuk kucing dewasa dan yang kecil untuk anak-anaknya, tidak menyadari anak-anak kucing akan mengikuti induknya melalui yang besar.

Bacaan Acak: Filsafat dan Akal Sehat

Jika seseorang masih mencari signifikansi kutipan di atas, bagi mereka, saya mencoba menunjukkan kesalahan adalah bagian integral dari sirkuit saraf manusia.

— tejasvi88
sumber

2

Kritik terhadap guru itu bukan karena mereka melakukan kesalahan, tetapi karena mereka tampaknya gagal mengenalinya setelah ditunjukkan.

— Nat

1

Metode "superposisi" Anda sama cacatnya dengan metode guru. Ini terjadi pada kasus khusus ini, karena perbedaan potensial di kedua sirkuit di mana koneksi dibuat sama, tetapi itu tidak akan berfungsi secara umum.

— Ben Voigt

4 A

$4\mathrm{A}$

8 A

$8\mathrm{A}$

Juga, legenda urban tentang Isaac Newton dan pintu peliharaan dikenal sebagai penipuan.

— Nat

@Nat Terima kasih telah mengevaluasi pemahaman saya, saya telah memperbaiki kesalahan ketik. Di samping saya rasa Anda belum membaca paragraf Wikipedia lebih dari dua baris. Karena itu, Anda mungkin ingin mengubah pemahaman Anda tentang perselisihan dan penipuan.

— tejasvi88

1

Eksperimen pikiran menggunakan kotak hitam. Kami memiliki dua kotak hitam identik yang masing-masing berisi dua baterai dengan masing-masing 80 V. Dalam satu kotak hanya satu baterai yang terhubung ke terminal, di kotak lain kedua baterai terhubung secara paralel.

Anda mendapatkan dua kotak hitam ini, volt meter, meteran arus, dan resistor 40 Ohm. Apakah mungkin untuk memutuskan dengan mengukur kotak mana yang memiliki dua baterai paralel?

Anda dapat mengukur tegangan tanpa beban, tanpa perbedaan.

Ketika Anda mengukur arus melalui resistor Anda mendapatkan hasil teoritis menggunakan hukum Ohm untuk kedua kotak. Dalam kedua kasus tegangan adalah 80 V dan resistansi 40 Ohm.

Anda tidak dapat mengukur arus hubung singkat hanya menggunakan meteran saat ini, tidak ada rentang yang tepat dan sekring meteran akan meleleh jika Anda mencobanya dengan kotak pertama.

Tanyakan kepada guru Anda pengukuran apa yang harus diambil untuk membedakan kotak-kotak itu. Apa yang seharusnya ada di kotak ketiga untuk menggerakkan arus 4 A melalui resistor? Tegangan mana yang diperlukan untuk menggerakkan 4 A hingga 40 Ohm?

— Uwe
sumber

Sumber saat ini tidak merasakan apa-apa; mereka selalu memadamkan arus waras. Di dunia nyata mereka datang dengan hambatan shunt besar yang menjaga hal-hal dari menjadi tak terbatas, seperti resistansi seri kecil yang datang dengan sumber tegangan dunia nyata.

— richard1941

0

Ada sumber tegangan dan sumber arus.

Sumber tegangan memasok tegangan konstan.

Sumber arus memasok arus konstan.

Sumber arus terus-menerus merasakan jumlah arus yang mereka sediakan dan menyesuaikan keluaran tegangannya (untuk memenuhi nilai pengaturan) yang menurut hukum Ohm akan memengaruhi arus.

Anda tidak dapat "memompa" arus dengan tegangan konstan. Ini mendasar!

Jika Anda ingin membuktikan bahwa dia salah, pergilah dengan multimeter, 2 baterai, 1 resistor, dan papan tempat memotong roti dan minta dia untuk membuktikan penggandaan saat ini. Tapi mungkin dia tidak akan tahu bagaimana multimeter bekerja jadi itu buang-buang waktu ...

Jaringan listrik dapat memasok ribuan dan ribuan ampli, apakah perangkat Anda

— Pengembang Api
sumber

0

Tanyakan padanya apa yang terjadi jika Anda memiliki baterai tunggal dengan dua set kabel, kemudian Anda memotong baterai menjadi dua untuk membentuk dua baterai terpisah. Juga, perlu diingat bahwa baterai lebih dari sumber tegangan; ini memiliki resistansi seri kecil. Anda cukup tahu untuk menghitung semuanya jika resistansi seri, misalnya, 0,01 Ohm. (Hitung sampai 8 tempat desimal) Kami para insinyur akan senang mendapatkan baterai seperti yang ada di masalah Anda dengan nol resistansi internal!

Gagasan lain yang akan membantu Anda memecahkan masalah semacam ini adalah penggantian sumber tegangan secara seri dengan resistor dengan sumber arus secara paralel dengan resistor yang sama. Sumber arus ditambahkan secara paralel, sama seperti sumber tegangan secara seri. Untuk mempelajari lebih lanjut, google “Thevenin-Norton”.

— richard1941
sumber

Semua ini membuat segalanya jauh lebih rumit. Bagaimana Anda bahkan "memotong baterai menjadi dua"?

— pipa

-17

Dia salah dan benar pada saat bersamaan.

Pernyataan 1. Jika baterai terhubung secara paralel Arus menjadi tinggi (2 + 2).

Pernyataan 2. Jika baterai dalam seri, Tegangan menjadi tinggi (80 + 80).

Hukum Ohm "(JIKA SAAT INI 2A)" I = V / R. Yang mengatakan "(Mengambil nilai yang diberikan)" I = 80/40 = 2A saat ini.

Jika Anda mengambil pendapat guru Anda (4A) dan coba lagi dengan V = IR.

INI TIDAK DIBERIKAN DI MANA SAJA (di bawah). SAYA TELAH MENANGGUNG HUKUM OHM untuk VOLTAGE V = 4 * 40 = 160V (DI SINI VOLTAGE TELAH BERUBAH AKIBAT LEBIH LANJUT).

Dia benar karena Baterai paralel. Nilai Tegangan atau resistansi harus benar.

— Hundal
sumber

7

Pernyataan pertama Anda tidak benar. Dua baterai secara paralel dapat memasok lebih banyak arus, tetapi arus yang mengalir melalui resistor itu tidak akan berubah, tidak peduli berapa banyak baterai yang Anda tambahkan secara paralel.

— Daniel

3

@DanielGiesbrecht Sebenarnya, dua baterai ideal tidak dapat memasok lebih banyak arus.

— Dmitry Grigoryev

12

Maaf, tetapi Anda sama bingungnya dengan guru.

— pipa

1

Ini sepertinya salah bagi saya.

— Dawood ibn Kareem

1

Jawaban Anda yang benar menunjukkan penerapan pemikiran progresif yang bijak, yang bertentangan dengan kritik borjuis Anda. Mereka makan terlalu banyak gluten, GMO, hewan mati, dan gula, dan tidak pernah diculik oleh alien luar angkasa atau melihat kaki besar seperti yang kita miliki.

— richard1941

Bagaimana saya membuktikan kepada guru fisika saya bahwa menambahkan baterai secara paralel tidak menggandakan arus?

Baterai tidak memasok arus, itu memasok tegangan