что показывают приборы, и что показывают аттестаты


Тема образования и т.п., а также вопрос, что измеряют приборы, была мной уже поднята чуть ранее

в посте /psk/@victorskaz/zdravstvuij-budushchee - но этот пост был насмерть зафлагован за неполиткорректное именование в нем дебила дебилом.
;-))))

Тем не менее, продолжим тему. Вот простенькая электрическая цепь: диод, соединенный с активной нагрузкой (например, лампочкой накаливания) последовательно. Естественно, эксплуатационные параметры диода (прежде всего, по напряжению и току) обеспечивают его длительную нормальную работу в таких условиях.
На вход цепи подается переменное напряжение.

Вольтметр показывает равное (с точностью до точности измерения и стабильности напряжения в цепи) напряжение на диоде и нагрузке. Ток через них тоже строго равный, по факту последовательного соединения.

Мгновенная мощность, выделяемая на элементе электрической цепи, равна произведению напряжения, наблюдаемого на этом элементе, на проходящий через него ток.
Стало быть, выделяемая мощность на диоде и лампочке должна быть равна? Напряжения-то видим равные, как и ток!
А по факту, тепловыделение на лампочке десятки ватт, когда на диоде от силы единицы!
Как же так?

Вопрос этот, заданный нынешнему школьнику - на фоне своего поколения оч даже неглупому, хорошисту-отличнику и т.д.! - с весьма высокой вероятностью ставит его в тупик.
Поскольку обучают их сейчас, как обезьян: не думать, а искать нужную кнопку, в лучшем случае - подсказку в гугле.

И даже взрослые вроде бы дяденьки-тетеньки, выросшие в эпоху ЕГЭ, поэтому неспособные различать вес и массу, и логике не обученные тоже, обычно встают перед подобными загадками, как баран перед новыми воротами. Хотя и пытаются вещать с умным видом "высоконаучную" чушь под тэгами psk & sci-populi.

А отгадка как раз в том, что приборы показывают, и каким образом.


Comments 23


Ну ты к загадке и разгадку пиши!
Отдельным постом!)))
Интересно же!)

10.01.2018 21:15
0

Я рад, что интересно! Хотя вопрос мне казался простым... но хорошо, скоро напишу следующий, и начну его с отгадки предыдущего.
Если здесь никто не ответит раньше.

А вообще, прорисовывается идея - учинить из подобных "вопросов на понимание" небольшой конкурс или их серию.

10.01.2018 23:26
0

лампочка накаливания... это та которая с вольфрамом в виде спиральки?

так ты возьми и посчитай, сколько из тысяч пользователей голоса подумают над тем, а чем принципиально то отличается ток от напряжения?

10.01.2018 21:28
0

Невежды и тупицы в наше время не редкость, увы. Слава ЕГЭ-э-э-э-э-э.
Но повод ли это на них ориентироваться как на норму?

10.01.2018 23:23
0

нет... как и не повод заниматься просвещением только одного

10.01.2018 23:48
0

Когда учитель в классе разбирает опус одного горе-ученика, он на этом примере учит всех остальных.

11.01.2018 05:04
0

Интересный пример. Только внутреннее сопротивление у деталей, разное, диоду то, что греться :)

11.01.2018 04:48
0

А вот это и требуется объяснить. Напряжение-то по вольтметру одно и то же на диоде и лампочке, ток строго один и тот же, в чем разница?

Или можно взять управляющий транзистор в ключевом режиме и в активном - показания вольтметра и амперметра можно выставить одни и те же, но один и тот же транзистор в одном случае будет чуть тепленький без охлаждения, в другом - потребует для охлаждения неслабый радиатор. Почему?

11.01.2018 04:55
0

В первой схеме, чистый закон Ома :) Транзистор, как и диод это полупроводники, всё будет зависть от режима работы pn-переходов.

11.01.2018 05:04
0

Холоднее ;-) Возвращаемся к показаниям приборов - амперметра и вольтметра. И закон Ома применить надо правильно.

Намек: физика работы ключевого элемента (диода, тиристора, транзистора...) тут не имеет значения.

Можно даже взять не полупроводниковый прибор, а достаточно быстродействующую релюшку (с соотв. схемой управления) при достаточно низкочастотном (10-20Гц) напряжении на входе.
Или гипотетический, идеальный, управляемый глюкотронный ключ неизвестной доселе физической природы. ;-))))

11.01.2018 05:13
0

И еще одна подсказка. Можно в цепь включить вместо ключевого элемента реактивный - емкость/индуктивность.
Безо всяких полупроводников, ключей и управляющих схем!

Картина будет несколько хитрее, но до некоторой степени сходная: можно подобрать по параметрам этот элемент так, что напряжение, замеренное на нем, окажется равным напряжению на активной нагрузке.
Ток по прежнему строго равный - последовательное ж соединение.

А вот тепловыделение и тут окажется на реактивном элементе гораздо меньше, чем на активном (нулевое в идеальном случае).
И опять же закон Ома не нарушается, но требует оговорок при его применении.

11.01.2018 05:45
0

Эко вы, однако! В переменное напряжение и ёмкость добавили и индуктивность, это начинается уже совсем другая сказочка. Тут уже реактивная составляющая, появляется и косинус фи и отставание/опережение тока )))) С переменкой всё на много интересней :)

11.01.2018 05:55
0

Напряжение-то по вольтметру одно и то же на диоде и лампочке, ток строго один и тот же, в чем разница?

в этой цепи нет, разные напряжения, что на диоде, что на лампочке, зуб даю ))
на обычном, кремниевом диоде падает около 0.6-1.0 Вольта, зависит от тока чз него(когда он открыт, в прямом напрывлении).
Соответственно на лампочке все оставшееся напряжение.
Поэтому на лампочке 99% мощности, на диоде крохи


Стало быть, выделяемая мощность на диоде и лампочке должна быть равна? Напряжения-то видим равные, как и ток!

не не не

А по факту, тепловыделение на лампочке десятки ватт, когда на диоде от силы единицы!

см объяснение выше )

11.01.2018 09:57
0

"в этой цепи нет, разные напряжения, что на диоде, что на лампочке, зуб даю ))"

Ну что не все так просто, и есть какой-то подвох, было ясно изначально.

Но еще никто не смог внятно объяснить, в чем он.
Ключевое слово - =показания вольтметра одинаковы=.
А почему это так, объяснений-то нет.
Хотя всё проще некуда...
И для объяснения вовсе не нужно лезть в физику полупроводников, или какую-то иную физику дальше закона Ома, - всеми уже помянутого, но никем еще не примененного полностью, по делу.

11.01.2018 10:54
0

Ну что не все так просто, и есть какой-то подвох, было ясно изначально.

да вроде нет подвоха - все предельно просто:
на диоде падает 0.7В(грубо), на лампочке все оставшееся(от входного)
именно поэтому на лампочке 99%(грубо) мощности


Ключевое слово - =показания вольтметра одинаковы=.

тут не могу въехать ( , где одинаковые? на каких элементах?


Стало быть, выделяемая мощность на диоде и лампочке должна быть равна? Напряжения-то видим равные, как и ток!

подадим на вход этого устройства условно 220В
на диоде будет падать 0.7В(грубо), на лампочке оставаться 219.3В(грубо)
и где они равны??

11.01.2018 12:27
0

Мгновенные значения - не совпадают.
Совпадают усредненные среднеквадратичные, которые и показывает вольтметр.

11.01.2018 18:33
0

байка есть: один на цилиндр смотрит и видит круг, второй смотрит на этот же цилиндр и видит прямоугольник..
у нас с Вами похоже так же ) ..

11.01.2018 20:19
0

Для @kedgaks - продолжение
Ага. Похоже. Особенно, насчет пожимания плечами и указывания на прямоугольник после многократных намеков на ось вращения цилиндра ;-)))

12.01.2018 01:26
0

@victorskaz

после многократных намеков на ось вращения цилиндра ;-)))

тут даже не знаю что и ответить ))


сейчас догадался:
Вы меряли относительно "земли",
я мерял на каждом отдельном элементе,
поэтому и разные результаты у нас(у Вас напряжения равны, у меня совсем не равны :) )

12.01.2018 07:40
0

У меня тоже измерение по каждому элементу отдельно.
Но, Вы говорите о мгновенном значении напряжения. А вольтметр показывает среднеквадратичное по интервалу времени, значительно превышающему период колебания напряжения в цепи.
В этом вся и разница.

12.01.2018 14:05
0

Привет! Я подписался на Ваш блог, надеюсь на взаимность!

23.01.2018 12:28
0