Weg des geringsten Widerstands vs. Kurzschluss

Einige Quellen im Internet behaupten, dass "Elektrizität folgt dem Weg des geringsten Widerstands" nicht wahr ist, zB diese Physik-SE-Frage . Allerdings sagt der Autor in jeder Erklärung von „Kurzschlüssen“, dass Strom durch den Kurzschluss fließt, weil er dem Weg des geringsten Widerstands folgt. Wie bringe ich diese beiden Tatsachen in Einklang?

Welcher Autor sagt das? Sie können sich den Kurzschluss als extrem niedrigen Widerstand vorstellen, in diesem Fall fließt der Großteil des Stroms durch den Kurzschluss. Sie werden auch etwas Strom durch den Widerstand bekommen, aber es wird ziemlich vernachlässigbar sein.

Antworten (2)

Es ist eher wie „Strom versucht , den Weg des geringsten Widerstands zu gehen“. Der Satz ist ein nicht strenges intuitives Werkzeug, das einem hilft, aktuelle Pfade schnell zu verstehen. Es ist kein physikalisches Gesetz.

Dies kommt vom Verhalten paralleler Widerstände - hier hat der Strom die "Wahl", in welche Richtung er gehen soll. Die Potentialdifferenz über einem Widerstand ist gleich dem Strom in seinen Widerstand ( v = ICH R , normalerweise als Ohmsches Gesetz bezeichnet) in geeigneten Einheiten.

Was passiert, wenn Sie zwei Widerstände parallel haben, ist, dass der pd über ihnen gleich sein muss. Was bedeutet, dass ICH 1 R 1 = ICH 2 R 2 . Also fließt mehr Strom durch den Widerstand mit weniger Widerstand und umgekehrt. Strom fließt immer noch durch den größeren Widerstand.

Der meiste Strom fließt also über den Weg des geringsten Widerstands. Im Kurzschlussfall ist einer der Rs (nahezu) null und somit fließt (fast) der gesamte Strom durch ihn.

Viele Autoren schreiben, dass die Potentialdifferenz an den Enden eines Kurzschlusses Null ist. Ich kann nicht verstehen, wie Ladung zwischen zwei Punkten fließt, wenn die Potentialdifferenz zwischen ihnen Null ist. Kann Ladung zwischen zwei Punkten mit einer Potentialdifferenz von 0 fließen? Bei Kurzschlüssen wird der Widerstand als infinitesimal klein anstatt als Null angenommen, so dass die Potentialdifferenz ungleich Null ist, im Gegensatz zu dem Fall, in dem Null genommen wird, in dem das Potential liegt Differenz ist Null?
@MrAP wird es im stationären Zustand Null. Wenn Sie etwas mit einer festen Potentialdifferenz (eine Batterie) kurzschließen, ist die Potentialdifferenz nicht Null.

Die Aussage , dass Strom durch den Weg des geringsten Widerstands fließt, bedeutet, dass Strom mehr in den Weg mit weniger Widerstand fließt , da er proportional zum Kehrwert des Widerstands ist und gehorcht:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

ICH 1 = ICH R 2 R 1 + R 2
ICH 2 = ICH R 1 R 1 + R 2

Aus diesen Beziehungen können Sie entnehmen, dass in zwei Fällen der gesamte Strom durch den 1. Widerstand fließt:

  • R 1 = 0
  • R 2 ≫ R 1 ( mathematisch R 2 → ∞ )

Wichtig ist, dass es hier auf das Verhältnis der Widerstände ankommt:

ICH 1 = ICH R 2 R 1 + R 2 → ICH 1 = ICH 1 R 1 R 2 + 1

Wenn Sie planen ICH 1 ICH aus obiger Beziehung (wrt R 1 R 2 ) sieht man das besser:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das ist der Sinn der zitierten Aussage.

Wie sind Sie auf die Gleichungen I_1 und I_2 gekommen?
@Zach: Sachen aus der grundlegenden Elektrodynamik. Versuchen Sie, die Widerstandsadditionsgleichung anzuwenden.
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