電學觀念2題

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圖片在這

1.將S開關接通後的結果是X燈泡亮度增加,Y燈泡亮度減弱

Q:我把S接通後,由於Y和Z是並聯的,所以把YZ是為一個系統則此區接通後的電阻下降,所以X變亮,這樣想法對嗎?

Q:由於X部分和YZ並聯部分兩邊的電壓相加要等於電池的電壓,所以由於X的電流上升,根據V=IR(R不變),所以V也跟著上升,所以YZ並聯部分的電壓就變小了,根據P=V^2/R,所以Y燈泡變暗,是這樣嗎? 總電壓減掉X的電壓要在除以2才是Y的電壓嗎?還是並聯會變成Y電壓=Z電壓=Y+Z的電壓=總電壓減掉X的電壓

2.S一直是接通的狀態,若使Y燈泡的電阻減小,則

電源輸出的功率減小(O)

通過Z的電流量減少(X)

Q:Y的電阻變小,電流不是會大部份走Y的那條電路,所以Z的電流量就變小了,為什麼是錯的?

Q:因為YZ並聯,所以Y的電阻下降,故並聯區的電阻上升,所以根據P=V^2/R,功率下降這樣是正確的,但是若從P=IV來看,由於降了Y的電阻,所以X的電流增加,而X的電流會到並聯區按照電阻做分流然後再匯集,總電流依然是比還沒將Y的電阻降下來時來的高,V不變,所以功率上升,哪裡想錯了?

大大有哪個地方觀念錯幫忙澄清一下謝謝

Update:

1.電燈可以等效成一個電阻,這句話的意思式電阻固定不變嗎?

2.〔Ry/(Rx+Ry)〕*V=Vo這條式子怎麼來的是根據哪條公式?

3.〔Ry/(Rx+Ry)〕電阻為何會這樣表示?

4.S開關已接通Y燈電壓為

〔Ry//Rz/(Rx+Ry//Rz)〕*V

化簡式子

〔Ry/(Rx+Ry+RxRy/Rz)〕*V=Vc

這是如何化減的?

5.幫我回答一下第二題謝謝

拜託了,我真的很想搞清楚,謝謝幫忙

Update 2:

其實第二題是獨立的,只是電路接的方法跟第一題一樣就借用,把電燈都想成可改變電自由改變電阻的東西就好了謝謝,所以在幫我解一下第2題吧,很麻煩不好意思!

Update 3:

YZ並聯,所以Y的電阻下降,故並聯區的電阻上升,這是在說啥呀= =??

因為1/總電阻=1/R1+1/R2+.....,所以當其中一個分母變小時,則總電阻就上升了,我是把並聯的地方看成一個系統,可以這樣子嗎?

1 Answer

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  • 1 decade ago
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    我講幾個觀念,由於你的問題很多,我先講我的觀念在一一回答你的問題

    第一個觀念,電燈的亮與否跟功率有關,功率越高燈會越亮,反之則相反

    第二個觀念電燈可以等效成一個電阻,還有你的輸入電壓源是固定的

    那假設X燈和Y燈和Z燈的電阻分別為Rx和Ry和Rz

    那麼S開關未接通X燈電流為

    V/(Rx+Ry)=Io

    S開關已接通X燈電流為

    V/(Rx+Ry//Rz)=Ic

    我們知道並聯會使電阻變更小Ry>Ry//Rz

    所以Ic>Io

    對於X燈原本電流是Io後來電流是Ic

    原本功率是(Io^2)Rx

    後來功率是(Ic^2)Rx

    這樣我們可以知道(Ic^2)Rx>(Io^2)Rx

    也就是所開關S閉合之後,對於X燈的功率是變大的,所以X燈變亮

    但是對於Y燈我們無法從電流判斷,雖然Y燈在開關S是打開時電流為Io,但是開關S閉合後電流卻不是Ic,是還要在跟Z燈分流,所以我會採取更簡單的(V^2)/R來判斷Y燈的功率是變大還是變小

    那麼S開關未接通Y燈的電壓為

    〔Ry/(Rx+Ry)〕*V=Vo

    S開關已接通Y燈電壓為

    〔Ry//Rz/(Rx+Ry//Rz)〕*V

    化簡式子

    〔Ry/(Rx+Ry+RxRy/Rz)〕*V=Vc

    我們發現S開關已接通Y燈的電壓比S開關未接通Y燈的電壓多了RxRy/Rz>0這項,並且在分母且這項大於0,多了這項我們可以判斷Vo>Vc

    對於Y燈原本電壓是Vo後來電壓是Vc

    原本功率是(Vo^2)Rx

    後來功率是(Vc^2)Rx

    這樣我們可以知道(Vo^2)Rx>(Vc^2)Rx

    也就是所開關S閉合之後,對於Y燈的功率是變小的,所以Y燈變暗了

    2009-08-20 00:10:56 補充:

    是的,可以等效成一個固定的電阻

    〔Ry/(Rx+Ry)〕*V=Vo 這只是假設開關S還沒有閉合時,Y燈泡所分得的電壓

    當你把燈泡當成一個固定的電阻時,自然就可以用分壓或計算電流的方法來判斷開關S打開和閉合時,電壓或電流的差別

    //只是並聯,化簡你應該自己可以,因為這邊打出來很麻煩Ry//Rz=(Ry*Rz)/(Ry+Rz)

    〔Ry//Rz/(Rx+Ry//Rz)〕*V 只是先把Ry//Rz拆成(Ry*Rz)/(Ry+Rz)然後在同乘Ry+Rz然後再除上Rz就可以得到〔Ry/(Rx+Ry+RxRy/Rz)〕*V=Vc

    我上面應該都寫的很清楚才對

    2009-08-20 00:13:55 補充:

    那麼S開關未接通X燈電流為V/(Rx+Ry)=Io 會叫Io是因為那時開關為open所以叫Io

    S開關已接通X燈電流為V/(Rx+Ry//Rz)=Ic 會叫Ic是因為那時開關為close所以叫Ic

    都只是取開關狀態的第一個英文字,相對的Vo和Vc也是,只是這兩個是指電燈Y上面的電壓

    2009-08-20 00:32:37 補充:

    2.S一直是接通的狀態,若使Y燈泡的電阻減小<==這個就錯了,是不變的

    你以下所以的應該是指開關接通前和接通後吧?

    電源輸出的功率減小(O) <=這也是錯的,開關接通後電源輸出功率變大,不管接通或沒接通,通過X燈的電流也一定是流過電源的電流,電壓源電壓固定,接通後電流比接通前大,根據功率P=V*I,當V固定,I大P就大

    通過Z的電流量減少(X) <=不懂這句話的意思,S未接通Z燈沒電流,S接通Z燈有電流,如果要說應該是變大才對

    你說因為YZ並聯,所以Y的電阻下降,故並聯區的電阻上升,這是在說啥呀= =??

    YZ並聯只能說並聯後的等效電阻會比原先的Y小和Z小,但是那是等效電阻不是Y

    2009-08-20 00:38:59 補充:

    下面不知道你為何一直覺得Y的電阻變小,Y電阻基本上是不變的

    你說因為YZ並聯,所以Y的電阻下降,故並聯區的電阻上升,這是在說啥呀= =??

    YZ並聯只能說並聯後的等效電阻會比原先的Y小和Z小,但是那是等效電阻不是Y

    2009-08-21 15:15:14 補充:

    原來第二題和第一題沒關係

    S一直是接通的狀態,若使Y燈泡的電阻減小,則

    那我們先假設X燈電阻還是Rx,Y燈電阻未變小前為Ry變小後為Ry',Z燈電阻還是Rz

    Y燈會和Z燈並聯,電阻未變小前為

    1/總電阻前=1/Ry+1/Rz

    Y燈會和Z燈並聯,電阻變小後為

    1/總電阻後=1/Ry'+1/Rz

    我們知道Ry>Ry' 所以1/總電阻後>1/總電阻前 因為是倒數關係所以總電阻前>總電阻後

    2009-08-21 15:15:36 補充:

    然後我們知道X燈的電阻是沒有改變的,由電路可以知道Y燈電阻未變小前的總電流會比Y燈電阻變小後的總電流來的小

    簡單說Y燈電阻變小後的總電流比較大 根本P=V*I 可得知功率也會比原本大

    我們可以試著想看看,我們說的重載和輕載是指什麼,何謂負載較重?當消耗功率比較大的負載我們稱為重載

    因此負載阻抗比較小的負載為重載,而負載阻抗比較大的負載為輕載

    你可以試著想看看在電壓相同的情況下,一個電壓源接上一個負載,如果負載阻抗小,那麼電流就會變大,P=V*I也就跟著變大,如果阻抗很大的話I就會變的很小很小,那麼P也會變得很小,所以稱為輕載

    2009-08-21 15:15:53 補充:

    電源輸出的功率減小(O) <==這是錯的,當負載電阻變小時,其實負載變成重載,消耗功率會變多,那麼電源就要提供更多功率給負載

    通過Z的電流量減少(X) <==這也是錯的,根據分壓,我們知道Y電阻變小後,經過並聯和X燈泡電阻分壓也會分得比較少的電壓,Y燈和Z燈電壓是相同的,電壓變少了,Z燈電阻又沒有改變,所以根本歐姆定率I=V/R,電流也比原本的少

    2009-08-21 15:20:32 補充:

    因為1/總電阻=1/R1+1/R2+.....,所以當其中一個分母變小時,則總電阻就上升了,我是把並聯的地方看成一個系統,可以這樣子嗎?

    當其中一個分母變小,總電阻的倒數就上升了,實際上總電阻就變小了

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