Devreler neden döngüler olarak kabul edilir?

Yani, bir pil içeren bir devre gibi bir şeyden bahsederken, bir devre bir döngü gibi görünüyor, ancak bunun nedeni sadece güç kaynağının fiziksel olarak çıkışa yakın olması.

Ancak, durum böyle olmak zorunda değil, değil mi? Piller yalnızca bağımsızdır, çünkü uygundur, ancak bir güç kaynağını herhangi bir pozitif şarjlı uç noktaya bağlayarak boşaltabilirsiniz, eğer bu hakkı anlarsam.

Bu nedenle devreler, sadece bu şekilde düşünmenin uygun olması nedeniyle döngüler olarak mı kabul edilir? Bir nehir bir daire içinde akamadığı için elektrik de olamaz çünkü net sıfır potansiyele ulaşır, dolayısıyla hareket etmez!

Çoğu devre döngü olarak kabul edilir, çünkü iletken malzemelerdeki yük elektrostatik potansiyel farklılıklarını nispeten hızlı bir şekilde eşitleme eğilimindedir. Örneğin uzun bir tel / çubuk alın. Diyelim ki bir tarafına elektron ekleyebilirsin. İlk önce 0 elektron ile başlarsınız. İlk elektronu eklediğinizde, temelde her yere gidebilmesi için başka bir şey yoktur. İkinci elektronu eklediğinizde, çubukta şarj dengesi oluşturmak için ilk elektronu mümkün olduğunca uzağa itecektir. Bu ilk elektron hareketi aslında küçük bir akımdır ve hareketi ondan iş çıkarmak için kullanılabilir (çünkü ikinci elektronu sisteme eklemek için çalışmak gerekir). Üçüncü bir elektron eklemek, ikinci elektronu ortaya itecektir. İkinci elektron ' s hareketi ilkinin yarısıdır, bu yüzden işin sadece yarısını çıkarabilirsiniz. İlk elektron diğer ucundadır ve bu noktada hareket etmemiştir. Bir ucunda çubuğa elektron eklemeye devam ederseniz, diğer elektronların hareketi daha az olacaktır. Yakında, binlerce voltta olacaksınız ve herhangi bir işi çıkaramayacaksınız çünkü elektronların gideceği hiçbir yer yok.

Bunun yerine, bir taraftan elektron alıp diğer tarafa eklersek ne olur? Şimdi bunu yapmak için yaptığınız her elektron, diğer tüm elektronların bir yönde aynı miktarda hareket etmesine neden olacaktır. Artık taşıdığınız her elektron için sistemden eşit miktarda çalışma çıkarabilirsiniz. Ama ne yaptın? Tek seferde elinizin tek elektron hareket etmesiyle bir döngü oluşturdunuz. Bu yüzden çoğu devre bir döngü kullanır. Elektronları bir yönde (veya belki de her ikisinde) iten bir şey var. Sizin durumunuzda, bu bir bataryadır, ancak elektronları farklı bir yerde çalışmak için elektronları "pompalamak" için jeneratörler ve diğer çeşitli yöntemler kullanılabilir.

Bir pili bir elektron pompası olarak düşünebilirsiniz, belirli bir 'elektrik basıncını' korumak için elektronları pozitif terminalden negatife kimyasal olarak taşır (Bazı eski kitaplarda ilk adamların potansiyel farkını bu denir ve kötü bir model değil).

Bu şeyi gerçekten yararlı bir şey yapmak için, hareketli elektronları bir tür ilginç görev yapmak için kullanan elektronların akması için bir yol sağlamanız gerekir [1]. Bu, ışık yapmak için ince bir kablo ısıtmak veya başka bir pili şarj etmek için başka bir elektrokimyasal reaksiyona güç vermek veya bir motorda veya herhangi bir şeyde manyetik bir alan yapmak olabilir. Sistemin çok kısa bir süre sonra çalışmasını istiyorsanız bu yol açıkça bir döngü olmalıdır (nano saniye düşünün).

Hiçbir noktada herhangi bir toprak ya da bu türden söz edilmediğini, tüm voltajların işlerinizdeki rastgele bir noktaya göre ölçüldüğünü ve bu voltajın yararlı bir şey yapması için akımın akması için bir döngü olması gerektiğini unutmayın [2].

Zemin, en bağlamsal bağımlı bir şekilde en az 3 farklı şey anlamına gelen, şu an için görmezden gelen gerçekten saçma kelimelerden biridir.

[1] Bakır iletken içindeki herhangi bir akımdaki elektronlar ortalama olarak yavaşça hareket ederler, saniyede bir mm'den daha az düşünürler, ancak bir tel, bilyalı rulmanlarla dolu bir tüp gibidir, birine bir tane itersiniz. Sonunda, biri diğerinden çok daha hızlı bir şekilde dışarı çıkar ve herhangi bir top aslında tüpten aşağı hareket eder.

[2] Evet, biliyorum, flash bellek kapıları, elektrostatik lensler, lazer yazıcılar, her türlü hafif istisnalar var, ama şimdilik bununla yuvarlanıyor.

Üzgünüm hayır. Bir pil veya herhangi bir güç kaynağı uzun vadede elektriksel olarak nötr kalmalıdır. Ayrı şarj üzerindeki geri yükleme kuvvetleri çok büyüktür ve bir devre ölçeğinde sürekli şarj ayrılması gerçekleşmez. Bu, akım bir terminalden akarsa başka bir terminalden akması gerektiği anlamına gelir. Bir istisnaya en yakın olan, kalıcı olarak ayrı şarjlar içeren bir elektret mikrofonudur - çok değil.

Bir devre bir döngü OLMALIDIR. Devre kapatıldığında, akım yükten akar. Döngü açık olduğunda devre kapatılır.

Belki de voltajın döngüdeki akışları zorlayan "kuvvet" olduğunu varsayabilirsiniz. Akım, zaman birimi ile akıştır.

Döngü olmadan, akım yoktur.

... ancak bu hakkı anlarsam, bir güç kaynağını herhangi bir pozitif şarjlı uç noktaya bağlayarak boşaltabilirsiniz.

Hayır. Enerji Tasarrufu ve Şarj Korumasına bakın . Yükleri pozitif bir potansiyel noktadan tahliye edersek, yükler bir referans noktasından (bataryanın negatif terminali, GND, vb.), Yani kapalı bir döngüde akmalıdır.

Daha genel bir cevap olduğuna inanıyorum ve voltaj değil akım düşünmeliyiz.

Tüm devreler, akımın herhangi bir medyada nasıl aktığını açıklayan Maxwell'in temel denklemleri üzerine kurulmuş olan Kirchoff Yasasını izlemelidir .

Bir düğümün bağlantısı kesilirse (herhangi bir frekanstaki herhangi bir ortam aracılığıyla), devrelerin bir parçasını oluşturamaz. Tersine, herhangi bir şekilde bağlanan herhangi bir düğüm devrenin bir parçasını oluşturur.

Kirchoff Yasası basitçe "Herhangi bir devredeki akımların toplamı sıfırdır" şeklinde ifade edilebilir, yani bir düğümden ayrılan her akım için (bu durumda buna pozitif akım diyeceğiz) akımların aynı ve karşıt (negatif) birleşik toplamları aynı düğümü girmelidir.

Bunu mantıksal bir sonuca götürürseniz, devredeki toplamın sıfır olması için tüm düğümlerin bir veya daha fazla döngüye bağlanması gerekir. Tüm negatifler ve pozitifler tam olarak iptal edilmelidir.

Kısmen haklısınız, çünkü elektronlar bir potansiyelden daha yüksek bir potansiyele geçecek. Yani, A boşluğunda bir noktada, B boşluğunda farklı bir noktaya giden bir tel ile bir elektromuz varsa, elektronların telden akacağını düşünebilirsiniz .

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Ancak, kendi başına voltaj hiçbir şey ifade etmez. Bir voltaj, iki nokta arasındaki potansiyel farkıdır.

^{bu devreyi simüle et}

Yani, gerilimleri ilk başta iddia etmek için ortak bir referans noktasına ihtiyacınız vardır. Bu nedenle, ister beğenip beğenmeseniz de, biraz dirençle bir döngü ile sonuçlanırsınız.

Ancak, bu başka bir noktayı da gündeme getiriyor. Yukarıdaki devrede, referans teli olmasa bile, voltaj kaynaklarının negatif tarafları arasında büyük de olsa yine de bir miktar direnç vardır. Bu nedenle, bir döngünüz var ve kabloda küçük bir akım akacak, ancak ölçmek için çok küçük olabilir.

Akım kavramını elektron hareketi kavramından ayırmak da önemlidir. Akım soyut bir temsildir, elektron hareketi ise fiziksel bir fenomendir. Akünün veya kapasitörden akım döngüleri deriz, ancak gerçekte elektronlar bunu yapmaz. Aksine, diğer tarafa girerken eşit sayıda elektron çıkar. Bu fark, ince ama önemlidir.

Akım elektrik yükü taşıyıcılarının, genellikle elektron veya elektron eksikliği olan atomların akışıdır.

bir batarya alırsak: kapalı döngüde elektrik akımı olan akım

ama bazıları bana tamam diyor, ama takıldığımız peynir altı suyunun bir pozitifine dokunduğunuzda ne oluyor,

iyi cevap çok basit: kişi vücudunda elektronların akması için dünya ile kapalı bir döngü yapar, ancak kuş şok olmaz çünkü yakın bir döngü yapmaz

pil içeren bir devre, ... bir döngü gibi görünüyor

Bu IS bir döngü. Bir pilin elektroliti iyi bir iletken , kısa bir cicuit'tir.

Belki de pillerin "besleme şarjı" veya elektrolit yoluyla akımın sıfır amper olduğu konusunda yanlış bir fikre sahipsiniz? Hayır, böyle çalışmaz. Piller kısa devre, çok düşük iç direnç gibi davranır ve pilli basit bir devre kapalı bir döngüdür.

Piller devrelere herhangi bir şarj sağlamaz. Akan yük bakırın kendisinden, metalin elektron denizinden gelir.