Açık bir iletim hattında akım akıyor mu?

Lütfen aşağıdaki şemaya bakmak için bir dakikanızı ayırın:

Soru, anahtar kapatıldığında ampulün anlık olarak yanıp sönüp yanıp sönmeyeceğidir. Sanırım olacak ama yanıldığımı hissediyorum.

Yanıp söneceğini düşündüğümün nedeni, anahtar kapalı olduğunda, iletim hattı teli elektrik potansiyelinin akü terminalinde bulunan elektrik potansiyeli ile aynı olması ve bunun gerçekleşmesi için elektronların elektrik potansiyel dengesine ulaşılana kadar kablolayın. Elektronlar telden akarken, ışığın yanmasına neden olacak şekilde ampul filamentinden geçmeleri gerekir.

Bu arada, ampulün bir odayı aydınlatmayacağını veya hatta hiç yanmayacağını anlıyorum, burada sorumu göstermek için sadece bir ampul kullanıyorum ve bir tür gerçek yaşam deneyi temsil etmek anlamına gelmiyor.

Teşekkürler.

Evet, ampulün sağındaki kısmı (yani, kapasitansı) besleme voltajına yüklendiğinden ampul boyunca kısa bir akım darbesi olacaktır.

Devreyi toplanmış bir eleman devresi olarak kabul etseniz bile, yani iletim hattı teorisine başvurmadan, anahtarda hafif bir akım darbesi olacaktır. Gerçek bir devre kaçak kapasitansının her zaman mevcut olduğunu unutmayın, bu nedenle iletim hattının açık ucunu bir kapasitör olarak modelleyebilirsiniz (küçük kapasitansla, ~ 1-10pF diyelim). Bu nedenle, R'nin filaman olduğu toplanmış bir RC devreniz var. Böylece anahtarı kapattığınızda, o küçük kapasitörü filamandan şarj edersiniz.

$R=100\Omega, \; C=10pF$$V_{DC}=10V$$I=V_{DC}/R=100mA$$\tau=RC=100\Omega \times 10pF = 1ns$

Elbette, akım bitmeden önce filamana aktarılan enerji o kadar küçüktür ki, normal bir lamba herhangi bir tespit edilebilir ışık yayamaz.

Hayır ve evet ve bu sizin görüşünüze bağlı.

Hayır, şematik sembol temsili olarak görürseniz. Bu genellikle çoğu mühendisin hesaplama yaparken veya çalışmalarının çoğunu şematik olarak tasarlarken gördüğü şeydir. Bu görünümde, bir voltajla sürülen sürekli bir bağlantınız olduğunda akım akar, ancak burada sürekli bir bağlantı yoktur, bu nedenle akım akmaz.

İletim hattı olarak görüyorsanız, evet. @Andyaka ve @DaveTweet'in de belirttiği gibi, iletim hattında ve şanzımanda voltaj değişikliğinin olduğu her noktada voltajda bir değişiklik yayılacak, akım akışına (yer değiştirme akımı) sahip olacaksınız. Ancak, voltajda artık bir değişiklik kalmayana kadar kendini nispeten hızlı bir şekilde stabilize edecektir.

Kaba bir benzetme olarak, hareketsiz durursanız ve hareket etmezseniz, hareket ediyor musunuz? Eğer onun dünyaya göre, o zaman hayır değilsiniz, ama güneşe göre, hareket ediyorsunuz - aslında oldukça hızlı.

Elektrik akışı ya da güç kaynağının sonunda bir yük olmadığını nasıl bilebilirdi. Bütün bunlar iletim hattı teorisinde somutlaşmıştır. Akan akım, iletim hattının giriş empedansına dayanır. Bu arada karakteristik empedans denir. Bir başka ilginç yan etki, sonsuz uzun bir kayıpsız iletim hattının, beslenen gerilime ve kablonun karakteristik empedansına bağlı olarak süresiz olarak akım iletmesidir.