शॉर्ट सर्किट = कोई शक्ति नहीं?

Question

अब मैं सामान बनाना चाहता हूं और मैं वास्तव में चीजों को सीखने में दिलचस्पी रखता हूं (विचार करें कि मैं खरोंच से शुरू कर रहा हूं)।
तो मैं इस वेबसाइट के सभी पढ़ रहा हूँ और इस लेख में निम्नलिखित पंक्ति मुझे कुछ समय के लिए मेरे सिर खरोंच रहा है:

[एक सर्किट की शक्ति रेटिंग के बारे में]
इसी तरह, अगर हमारे पास शॉर्ट-सर्किट की स्थिति है, तो वर्तमान प्रवाह मौजूद है, लेकिन कोई वोल्टेज V = 0 नहीं है, इसलिए 0 x I = 0 इसलिए फिर से सर्किट के भीतर विघटित शक्ति 0 है।

मुझे पूरा यकीन है कि आप इसे बैटरी के दोनों सिरों से जोड़ते समय सामान पिघला सकते हैं। ऐसा नहीं है कि मैंने इसे स्वयं आजमाया था, बल्कि एक AAA बैटरी के दोनों सिरों को धातु के तार से छूने पर भी स्पार्कल और गर्मी पैदा होती है। क्या यह वास्तव में सही है कि शॉर्ट-सर्किट की स्थिति में सर्किट के भीतर कोई शक्ति नहीं है ?

इसके अलावा, मुझे याद है कि यदि सर्किट के दोनों सिरों के बीच कोई वोल्टेज नहीं था, तो एक सर्किट में एक इलेक्ट्रॉन प्रवाह नहीं हो सकता है। फिर, क्या मैं विरोधाभासी तरह का उद्धरण नहीं दे रहा हूं?

Comments

एक शॉर्ट सर्किट शून्य शक्ति को नष्ट कर देता है, लेकिन 12 वी कार की बैटरी से जुड़ा एक 1 मिली ओम तार एक शॉर्ट सर्किट नहीं है और यह चमक और पिघल जाएगा।

— एंडी उर्फ

यह एक भ्रामक बयान है जो आप उद्धृत करते हैं। किसी भी शक्ति को कम समय में ही नष्ट नहीं किया जाएगा, लेकिन यह निश्चित रूप से बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध में फैल जाएगा, जो सर्किट का हिस्सा है।

— फ़िनबार

जब तक यह "कम अस्थायी सुपरकंडक्टर" नहीं है, तब तक सब कुछ प्रतिरोध है .. सब कुछ .. बैटरी, कैप, इंडक्टर, ट्रांजिस्टर। यदि कंडक्टर नहीं है, तो यह एक ढांकता हुआ है, जिसमें श्रृंखला और समानांतर में प्रतिरोध भी है

— टोनी स्टीवर्ट सुन्नीस्कीगुई EE75

@ फ़िनबार और तारों में। हाउस वायरिंग 12AWG हो सकती है लेकिन 20A ब्रेकर 10kA को बाधित करने के लिए रेट किए गए हैं।

— हार्पर - मोनिका

@ विकिपीडिया के अनुसार सुपरकंडक्टर्स वोल्टेज के बिना करंट को बनाए रख सकते हैं, इसलिए मैं इस मामले के लिए कोई भी शक्ति अपव्यय नहीं मानूंगा। लागू वोल्टेज के लिए ऐसा लगता है कि सुपरकंडक्टर सिर्फ 0 प्रतिरोध होना बंद कर देता है: 'सुपरकंडक्टिविटी में एक और महत्वपूर्ण अवधारणा है: एक महत्वपूर्ण प्रवाह। यह सबसे बड़ा करंट (घनत्व) है जो एक विशेष सुपरकंडक्टर प्रतिरोधक बने बिना ले जा सकता है। ' ।

— मैकीज पीचोटका

Answer 1

आपको अपने प्रोफेसर पर इतना कठोर नहीं होना चाहिए।

ईई के संघर्ष में नए भ्रम की स्थिति यह है कि हम शिक्षण प्रक्रिया के हिस्से के रूप में सैद्धांतिक IDEAL सर्किट के बारे में बात करते हैं। आदर्श सर्किट में चीजें अक्सर आपकी सहज और प्रयोगात्मक धारणाओं के विपरीत काम करती हैं कि चीजें वास्तव में कैसे काम करती हैं।

शॉर्ट सर्किट, ट्रांसफॉर्मर, डायोड, और बहुत कुछ जो हम साथ काम करते हैं, जैसी आदर्श मॉडल हैं जिनका उपयोग करके हम उन्हें कैसे उपयोग करने की कोशिश करते हैं, इस दायरे में उन्हें वर्णन करने और समझने के लिए उपयोग करते हैं। वास्तविकता पूरी तरह से परिभाषित करने के लिए, असंभव नहीं तो बहुत अधिक जटिल और बहुत कठिन है।

जैसा कि "शॉर्ट सर्किट" की परिभाषा वास्तव में एक "आदर्श घटक" है। यह शून्य प्रतिरोध, यह है कि के साथ एक प्रतिरोध है । यही है, बैटरी का बल इसके माध्यम से कार्य करेगा जिसमें कोई विरोधी बल नहीं होगा। कुछ भी नहीं पर धक्का, आप कोई काम नहीं करते हैं, और कोई शक्ति भंग नहीं होती है।$0\Omega$

वास्तविक जीवन में, बैटरी को छोटा करने के लिए आपके द्वारा उपयोग किए जाने वाले तार में कुछ छोटे प्रतिरोध होते हैं। बैटरी में कुछ आंतरिक प्रतिरोध भी होता है। चूंकि दोनों छोटे हैं, परिणामी वर्तमान बहुत बड़ा है। इसका मतलब है कि बहुत सारी बिजली तार में फैल गई है, और बैटरी और चीजें जल्दी से गर्म हो जाती हैं।

जैसा कि मैंने कहा, अपने प्रोफेसर पर इतना कठोर मत बनो। बहुत सारे ईई आदर्शों को अंकित मूल्य पर स्वीकार कर रहे हैं, जबकि वास्तविकता यह है कि वास्तविकता अलग है। आदर्श मॉडल हमें काम करने के लिए एक आधार बिंदु देते हैं जिससे हम वास्तविक विश्व प्रभावों की अराजकता में खोए बिना सटीकता के एक कार्य स्तर तक चीजों को डिजाइन करने की अनुमति देते हैं।

हालांकि, हमें हमेशा यह ध्यान रखना होगा कि आदर्श एक मिथक हैं।

Comments

अच्छा उत्तर। रसायन विज्ञान की ओर से, यह हो रहा है कि आप मूल रूप से रसायनों को सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड को एक दूसरे के साथ स्वतंत्र रूप से प्रतिक्रिया दे रहे हैं। चूंकि इन रसायनों को उनकी महान प्रतिक्रिया ऊर्जा (अन्य चीजों के बीच) के लिए चुना जाता है, जिससे यह रन एमोक जल्दी से गर्मी पैदा करेगा और बैटरी को नष्ट कर देगा और संभवतः आसपास के कंटेनर, वस्तुओं, लोगों, इमारतों ... इस की गंभीरता केवल आकार पर निर्भर करती है बैटरियों का।

— स्टियन येटरविक

व्यावहारिक इंजीनियरिंग के आधे हिस्से में पता चल रहा है कि घटकों के सरल मॉडल कब टूट जाते हैं, और जब आप (95 +%) मामलों में होते हैं जहां वे उपयोगी होने के लिए पर्याप्त होते हैं। ज्यादातर चीजों के लिए, बहुत समय, एक व्यावहारिक अवरोधक को सैद्धांतिक के रूप में तैयार किया जा सकता है और परिणाम उसी के बारे में होंगे, कभी-कभी हालांकि आवारा समाई, श्रृंखला प्रेरण, टेम्पो, सहिष्णुता, वोल्टेज टूटने या ऐसी ही कुछ चीजों के लिए शुरू होता है। वास्तव में, कला यह जान रही है कि वास्तविक वस्तु की भौतिकी आपके सामान होने की संभावना है।

— दान मिल्स

मैं वास्तव में चाहता हूं कि पाठ्यक्रम वास्तविक हार्डवेयर के बारे में बात करने के लिए इस बिंदु के चारों ओर एक क्षण लेगा । यह इंगित करने के लिए सही जगह है कि हमारे मॉडल सभी प्रभावों को कैप्चर नहीं करते हैं। और जब आप इस उलझन को खोजने के लिए मूर्खतापूर्ण महसूस कर सकते हैं, तो मैं यह कह सकता हूं कि आप अकेले नहीं हैं। यदि आप इस साइट को लंबे समय तक देखते हैं, तो आप अनगिनत नए ईई पा सकते हैं जो पैथोलॉजिकल कंस्ट्रक्शन में आदर्श घटकों के व्यवहार से भ्रमित होते हैं (जैसे शॉर्ट्स को शामिल करने वाले)।

— Cort Ammon - मोनिका

मुझे ऐसा लगता है कि प्रोफेसर का दावा यहाँ जो आप कह रहे हैं, उससे कहीं अधिक "गलत" है। यदि हम आदर्शों की अनुमति देने जा रहे हैं, तो मैं अनंत है और 0 * मैं 0 नहीं, बल्कि एक अनिश्चित रूप हूं ।

— आर ..

@ आर .. हाँ अच्छी तरह से .. यह सिद्धांत को खत्म करने के लिए एक गलती है। यह आपको पागल कर देगा। यह उदाहरण काफी बुरा है, ट्रांसफार्मर सिद्धांत निश्चित रूप से आपको किनारे पर ले जाएगा।

— ट्रेवर_जी

Answer 2

यहां तक ​​कि धातु के तार के साथ एएए बैटरी के दोनों सिरों को छूने से स्पार्कल और गर्मी पैदा होती है

इस सर्किट का विश्लेषण करने के लिए, आपको बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध और तार के वास्तविक प्रतिरोध दोनों पर विचार करना होगा।

चूंकि एक वास्तविक तार में गैर-शून्य प्रतिरोध होता है, इसलिए कुछ शक्ति वास्तव में तार तक पहुंचाई जाएगी और गर्मी में बदल जाएगी।

लेकिन इसके अलावा, चूंकि एक वास्तविक बैटरी में आंतरिक प्रतिरोध होता है, इसलिए कुछ शक्ति बैटरी के अंदर गर्मी में परिवर्तित हो जाएगी जहां यह कोई अच्छा काम नहीं करता है और बैटरी को नुकसान पहुंचा सकता है।

Answer 3

बयान (वेबसाइट से) केवल विशुद्ध रूप से सैद्धांतिक अर्थों में सही है, क्योंकि वास्तव में 0 ओम शॉर्ट जैसी कोई चीज नहीं है। सभी तारों में कुछ प्रतिरोध होता है, और एक बैटरी में आंतरिक प्रतिरोध होता है। आपका प्रोफेसर वास्तव में सही था - यदि वर्तमान प्रवाह है, तो एक वोल्टेज ड्रॉप है, हालांकि यह बहुत छोटा हो सकता है।

वास्तव में, सर्किट में करंट को मापने का एक तरीका लोड के साथ श्रृंखला में आम तौर पर 0.01 ओम के एक छोटे से कैलिब्रेटेड प्रतिरोध (जिसे शंट रेसिस्टर कहा जाता है) को रखना है, और शंट के वोल्टेज ड्रॉप (आमतौर पर मिलिवॉल्ट्स) को मापना है।

Answer 4

शून्य प्रतिरोध होने पर ही शॉर्ट सर्किट वाला शून्य वोल्टेज सही होता है। यह एक सैद्धांतिक कथन है।

वास्तविकता में (कम से कम हमारे लिए कमरे के तापमान पर) हमेशा कुछ प्रतिरोध होगा और इस तरह एक शॉर्ट सर्किट में कुछ वोल्टेज और इस प्रकार बिजली होगी।

Comments

क्या आपका मतलब है कि जब सैद्धांतिक रूप से शून्य प्रतिरोध होगा, तो सर्किट में दोनों सिरों की विद्युत क्षमता तुरंत "एक दूसरे को रद्द" कर देगी?

— क्रेओन

शून्य प्रतिरोध तब होता है जब आपके पास सुपर-चालकता होती है। मुझे उस क्षेत्र का कोई ज्ञान नहीं है। (आपको संभवतः भौतिकी स्टैक एक्सचेंज को प्राप्त करने की आवश्यकता है :-)

— ओल्डफार्ट

@qreon: यदि आप "तुरन्त" सर्किट के दोनों सिरों के बीच प्रतिरोध को कम कर सकते हैं, तो हाँ, "सर्किट में दोनों सिरों की विद्युत क्षमता एक दूसरे को तुरंत रद्द कर देगी"!

— गिल

Answer 5

नीचे आदर्श सर्किट (ए) पर विचार करें। सर्किट के माध्यम से एक 2 ए वर्तमान बह रहा है। यह ए से बी तक जाता है, रेसिस्टर से सी के माध्यम से, फिर वापस डी तक, और वोल्टेज स्रोत से ए तक, सर्किट को पूरा करता है।

अब, एबी तार में वोल्टेज ड्रॉप क्या है, और वहां कितनी शक्ति है? यह एक आदर्श तार है, इसलिए इसका प्रतिरोध शून्य है, और इसलिए वोल्टेज ड्रॉप और पावर भी शून्य है। इस तथ्य के बावजूद कि इसके माध्यम से एक 2 ए वर्तमान बह रहा है। एक आदर्श तार है एक शॉर्ट सर्किट, और यहाँ एक है कि कोई शक्ति नष्ट करता है, जैसे अपने शिक्षक ने कहा है।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें - सर्किटलैब का उपयोग करके बनाई गई योजनाबद्ध}

$V_2\ /\ R_2$$10\ \mathrm{V}\ /\ 0\ \Omega$$R_2$$\lim_{R_2\to0} {V_2\over R_2} = \infty$

जाहिर है, वहाँ भी एक वोल्टेज ड्रॉप है, क्योंकि सर्किट के चारों ओर शुद्ध वोल्टेज शून्य होना चाहिए। एक गैर-शून्य वोल्टेज बार अनंत वर्तमान अनंत शक्ति देता है। यह (ए) से अलग है, यहां, पूरे वोल्टेज स्रोत को शॉर्ट-सर्कुलेट किया गया था।

^{इस सर्किट का अनुकरण करें}

Answer 6

जब कई प्रतिरोधक तत्व श्रृंखला में जुड़े होते हैं और एक वोल्टेज स्रोत द्वारा संचालित होते हैं, तो कुल प्रतिरोध के लिए बिजली की कुल मात्रा विपरीत रूप से आनुपातिक होगी (यह प्रतिरोध से विभाजित वोल्टेज वर्ग है), लेकिन प्राप्त शक्ति का अंश प्रत्येक व्यक्ति प्रतिरोधक तत्व इसके प्रतिरोध के समानुपाती होगा।

यदि किसी के पास प्रकाश बल्ब के साथ श्रृंखला में जुड़े 1 ओम के प्रतिरोध के साथ एक तार है जिसका प्रतिरोध 99 ओम है, और यह संयोजन 100 वोल्ट स्रोत से संचालित होता है, तो कुल शक्ति 100 वोल्ट होगी, जिसे 100 ओम से विभाजित किया जाएगा। कुल प्रतिरोध, यानी 100 वाट। उस शक्ति में से, 99% प्रकाश बल्ब में और 1% तार में भंग हो जाएगा।

यदि प्रकाश बल्ब का प्रतिरोध 0.001 ओम तक गिरना था, तो विघटित होने वाली कुल शक्ति 1.001 ओम कुल प्रतिरोध यानी 9,9990 वाट द्वारा विभाजित 100 वोल्ट होगी। उस बिजली में से लगभग 0.1% (10 वाट) तार में छोटे प्रकाश बल्ब और 99.9% (9980 वाट) में फैल जाएगा। ध्यान दें कि प्रकाश बल्ब में अधिकतम बिजली का अपव्यय तब होगा जब इसका प्रतिरोध तार के बराबर हो। उस स्थिति में, 5,000 वाट को तार और बल्ब (प्रत्येक प्राप्त 2,500 वाट) के बीच समान रूप से विभाजित किया जाएगा।

Answer 7

यह इस धारणा से उपजा है कि आदर्शीकरण में भी , सर्किट के माध्यम से विद्युत प्रवाह अभी भी परिमित है, और इस प्रकार V = IR का अर्थ है V = 0।

एक अधिक उचित मॉडल एक वास्तविक दुनिया की कमी होगी कि वोल्टेज नॉनज़रो रहता है; इसलिए शून्य प्रतिरोध के आदर्श मामले में आपके पास अनंत करंट होगा। शक्ति P = IV इसी तरह अनंत होगी।

आपके सवाल ने मुझे जिज्ञासु बना दिया, इसलिए मैंने अपना पोस्ट किया । निक एलेविव द्वारा की गई टिप्पणी, मुझे लगता है, मूल रूप से आपके प्रश्न का उत्तर देता है - जिस शॉर्ट-सर्किट के बारे में आप पढ़ रहे हैं, वह अधिक सौम्य सर्किटों के मॉडलिंग के लिए है, न कि पिघल जाने वाले लोगों के लिए।

Comments

"पावर पी = IV इसी तरह अनंत होगा।" - यदि वर्तमान अनंत है, तो वोल्टेज infinitessimal होगा; अनन्तता * एक अपरिमेय एक अपरिभाषित परिणाम है: यह कुछ भी हो सकता है, लेकिन अनंत शक्ति वास्तव में एक यथार्थवादी परिणाम नहीं है।

— जूल्स

@ जुल्स: अनंत शक्ति एक बहुत बेहतर सन्निकटन है, जिसमें ओपी शून्य शक्ति, अर्थात् ऊर्जा का तेजी से निर्वहन होता है।

यदि हम आदर्श घटकों का उपयोग कर रहे हैं, तो बैटरी बिल्कुल 12V प्रदान करती है। तो करंट 12V / 0Ω = ± ps एम्प्स है, और इसी तरह पावर ± / वाट है। यह सब थोड़ा मूर्खतापूर्ण है, विशेष रूप से sil हिस्सा है। पथरी का उपयोग शिशुओं को बचने के लिए सीमा का उपयोग करता है। यदि हम शॉर्ट सर्किट को एक के रूप में परिभाषित करते हैं, जहां प्रतिरोध 0 तक पहुंच जाता है, तो शक्ति भी सीमा के बिना बढ़ जाती है (जब तक कि घटक आदर्श वाले समान नहीं होते)।

— गमथ