Базовый: ток и заземление

Имейте в виду, что «идеальный амперметр» является эквивалентом провода для понимания того, что делает цепь, и этот ток течет только в том случае, если у вас есть петля.

Кроме того, обратите внимание, что встроенный инструмент для создания схем позволит вам быстро и легко рисовать и моделировать эти схемы, чтобы отвечать на подобные вопросы! Вы можете начать с моих примеров ниже.

Заключительное замечание: «Светодиод на 1,5 Ом» не является реальной вещью. Я заменил лампы 1,5 Ом на схемах ниже. Я не буду вдаваться в подробности вопроса о светодиодах и лампах, потому что лампа — это всего лишь гипотетический компонент, выполняющий роль любой нагрузки, подключенной к этой цепи. Я уверен, что небольшое исследование прояснит, как работают светодиоды.

Случай 1: Да, амперметр показывает 1А.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

Случай 2: Здесь вы отсоединили отрицательную клемму аккумулятора. Нет контура, по которому может течь ток, а амперметр показывает 0А.

^{смоделируйте эту схему}

Случай 3: этот случай ТОЧНО такой же, как случай 1, потому что для всех практических целей идеальный амперметр действует так же, как провод. Поскольку амперметр 1 и амперметр 2 являются частью одной и той же токовой петли, они должны показывать одно и то же значение, хотя здесь амперметр 2 показывает -1 А, потому что ток течет на его отрицательную клемму, а не на положительную (по часовой стрелке вокруг петли).

^{смоделируйте эту схему}

Итак, что насчет прерывателя замыкания на землю?

Ключевой концепцией здесь является то, что нейтральный провод и провод заземления имеют напряжение ~0 В. Однако нейтральный провод ПРЕДНАЗНАЧЕН для прохождения обратного тока. Заземляющий провод НЕ предназначен для передачи тока.

Схема слева - это «предполагаемая» операция. Обратите внимание, что два амперметра на горячем и нейтральном проводах показывают одинаковые 1А.

В схеме справа «человек» (показан как резистор на 100 мОм) соединяет горячий провод с заземляющим проводом (или заземленным металлическим корпусом цепи). Ток теперь течет по заземляющему проводу, а горячий и нейтральный провода теперь имеют разные токи. Это запускает цепь GFI и отключает питание лампы.

^{смоделируйте эту схему}