Чому схеми вважаються петлями?

Отже, я знаю, що коли ви говорите про щось на кшталт ланцюга, що включає акумулятор, ланцюг дивиться, як цикл, але це лише через те, що джерело живлення фізично близький до виходу.

Однак це не повинно бути так, правда? Батареї просто автономні, тому що це зручно, але ви можете злити джерело живлення, підключивши його до БУДЬ-то позитивно зарядженої кінцевої точки, якщо я правильно це розумію.

Тому схеми вважаються циклами лише тому, що зручно думати про це так? Оскільки річка не може текти по колу, так і електрика не може, тому що вона виробить до чистого нульового потенціалу, таким чином не означає руху!

Більшість схем вважаються петлями, оскільки заряд у провідних матеріалах має тенденцію до вирівнювання різниці електростатичного потенціалу порівняно швидко. Візьміть, наприклад, довгий дріт / стрижень. Скажімо, ви можете додати електрони до однієї його сторони. Спочатку ви починаєте з 0 електронів. Коли ви додасте перший електрон, навколо нічого іншого немає, тому він може йти в основному куди завгодно. Коли ви додасте другий електрон, він підштовхне перший електрон якнайдалі, щоб спробувати створити баланс заряду в стрижні. Цей перший рух електрона - це насправді крихітний струм, і його рух можна було б використати для витягування з нього роботи (тому що потрібно було додати другий електрон до системи). Додавання третього електрона підштовхне другий електрон до середини. Другий електрон ' рух є половиною першого, так що ви могли витягти з нього лише половину роботи. Перший електрон знаходиться на іншому кінці і в цей момент не перемістився. Якщо ви продовжуєте додавати електрони в стрижень одним кінцем, рух інших електронів буде все менше і менше. Незабаром ви опинитеся на тисячах вольт і не зможете витягти з нього жодної роботи, тому що електронів просто нікуди не піти.

Натомість, що робити, якщо ми зняли з однієї сторони електрони і додали їх до іншої? Тепер кожен електрон, для якого ви це зробите, призведе до того, що всі інші електрони рухатимуться у відповідь в одному напрямку на стільки ж. Тепер ви можете витягнути з системи рівномірний обсяг роботи для кожного електронного двигуна. Але що ти зробив? Ви створили петлю рукою, рухаючи одиничні електрони одночасно. Ось чому більшість схем використовують цикл. Є щось, що штовхає електрони в одному (а може і в обох) напрямках. У вашому випадку це акумулятор, але генератори та різні інші методи можуть бути використані для "перекачування" електронів для отримання роботи з них в іншому місці.

Ви можете думати про акумулятор як електронний насос, він хімічно переміщує електрони від позитивного терміналу до негативного, щоб підтримувати певний «електричний тиск» (Саме так старі хлопці називали різницю потенціалів у старих книгах, і це не погана модель).

Щоб насправді зробити щось корисним, вам потрібно надати шлях для протікання електронів, який, як буває, використовує рухомі електрони, щоб зробити якесь цікаве завдання [1]. Це може бути нагрівання тонкого дроту, щоб зробити світло, або живлення якоїсь іншої електрохімічної реакції, щоб перезарядити інший акумулятор, або зробити магнітне поле в двигуні чи що завгодно. Цей шлях повинен бути чітко циклом, якщо ви хочете, щоб система працювала більше, ніж дуже коротко (подумайте наносекунд).

Зауважте, що в жодній точці немає жодної згадки про заземлення чи подібне, всі напруги вимірюються відносно якоїсь довільної точки у ваших справах, і для цього напруги, щоб зробити що-небудь корисне, повинна бути петля струму, що протікає [2].

Ground - це одне з тих справді лайнових слів, яке означає щонайменше 3 різні речі, залежними від контексту, ігнорувати поки що.

[1] Електрони в мідному провіднику при будь-якому типі струму, в який ви хочете грати з переміщенням в середньому дуже повільно, думайте менше, ніж на мм в секунду, але провід - це як трубка, повна кульових підшипників, ви засуваєте один в один Зрештою, один вискакує другий набагато швидше, ніж будь-який куля насправді рухається вниз по трубі.

[2] Так, я знаю, ворота флеш-пам’яті, електростатичні лінзи, лазерні принтери, всілякі незначні винятки, але поки що з цим котимося.

Вибач, ні. Акумулятор або будь-яке джерело живлення з часом повинні залишатися електрично нейтральними. Сили, що відновлюються на відокремленому заряді, дуже великі, і постійного поділу заряду в масштабі ланцюга просто не відбудеться. Це означає, що якщо струм витікає з одного терміналу, він повинен надходити через інший. Про найближчий виняток вийде електронний мікрофон, який містить постійно відокремлені заряди - просто не багато.

Схема ОБОВ'ЯЗКОВО повинна бути циклом. Коли петля закрита, через навантаження протікає струм. Коли цикл відкритий, схема вимикається.

Можливо, ви можете припустити, що напруга - це «сила», яка підштовхує заряди до течії в циклі. Струм - це той потік за одиницю часу.

Без циклу немає поточного.

... але ви можете злити джерело живлення, підключивши його до БУДЬ -Х позитивно зарядженої кінцевої точки, якщо я розумію це правильно.

Ні. Подивіться на енергозбереження та збереження заряду . Якщо ми зливаємо заряди з позитивної потенційної точки, заряди ОБОВ'ЯЗКОВО повертаються через опорну точку (негативний термінал батеррі, GND тощо), тобто течуть у замкнутому циклі.

Я вважаю, що є більш загальна відповідь, і ми повинні думати про струм, а не про напругу.

Усі схеми повинні слідувати Закону Кірхоффа - заснованому на фундаментальних рівняннях Максвелла, які описують течію потоку в будь-яких засобах масової інформації.

Якщо вузол не пов'язаний (через будь-який носій з будь-якою частотою), він не може складати частину схем. І навпаки, будь-який вузол, який будь-яким чином з'єднаний, є частиною схеми.

Закон Кірхофа можна просто викласти як "Сума струмів у будь-якій схемі дорівнює нулю", тобто для кожного виходу струму (у цьому випадку це будемо називати позитивним струмом) від вузла ідентична та протилежна (негативна) комбінаторна сума струмів повинен увійти в той же вузол.

Якщо прийняти це до логічного висновку, усі вузли повинні бути з'єднані в одну або кілька циклів, щоб сума в ланцюзі була нульовою. Усі негативи та позитиви повинні точно скасувати.

Ви частково праві, що електрони перейдуть від потенціалу до вищого потенціалу. Тож ви можете подумати, що якщо у мене напруга в точці в просторі A з дротом, що працює в іншій точці B , то через дріт будуть протікати електрони.

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Однак напруга сама по собі нічого не означає. Напруга - це різниця потенціалів між двома точками.

^{моделювати цю схему}

Тобто вам потрібна спільна орієнтир, щоб фактично стверджувати напруги в першу чергу. Тому ви закінчуєте цикл із певним опором, хочете ви це чи ні.

Однак це також наводить інший момент. У схемі вище, навіть без опорного проводу, все ще існує деякий опір між негативними сторонами джерел напруги, хоча і величезним. Таким чином, у вас є шлейф, і в дроті буде протікати крихітний струм, хоча це може бути занадто мало для його вимірювання.

Важливо також відокремити поняття струму від поняття руху електронів. Струм - це абстрактне уявлення, тоді як рух електронів є фізичним явищем. Ми говоримо, що струм проходить через акумулятор або конденсатор, але насправді електрони цього не роблять. Швидше, однакова кількість електронів виходить з них, як і входять в іншу сторону. Ця різниця є тонкою, але важливою.

Струм - це потік носіїв електричного заряду, зазвичай електронів або атомів з дефіцитом електронів.

якщо ми візьмемо акумулятор: струм потоку в замкнутому циклі, який є електричним струмом

але хтось мені скаже нормально, але що трапиться, коли ти доторкнешся до позитивної вихідної сироватки, яку ми задушили,

ну відповідь дуже проста: людина робить замкнутий цикл із землею, щоб електрони протікали всередині його тіла, але птах не шокована, оскільки вона не робить близьку петлю

ланцюг, що включає батарею, ... ЛЮБИТЬ, як петля

Це - петля. Електроліт акумулятора - хороший провідник , короткий цикуїт.

Можливо, у вас є хибне уявлення про те, що акумулятори "подають заряд", або що струм через електроліт дорівнює нулю ампер? Ні, не працює так. Акумулятори поводяться як коротке замикання, дуже низький внутрішній опір, а просте замикання з акумулятором - це замкнутий контур.

Акумулятори не забезпечують заряджанням ланцюгів. Тече заряд надходить від самої міді, з електронного моря металу.