Идеальный провод и сопротивление

У меня проблемы с пониманием того, что такое идеальный провод.

Предположим, что на положительной клемме батареи есть положительный заряд, а на другой стороне отрицательный заряд, что даст нам те же результаты. Теперь электрический потенциал задается интегралом от E.dr. Следовательно, потенциал будет уменьшаться с расстоянием. Как это возможно, чтобы на проводе был одинаковый потенциал? Электроны не двигались бы, если бы это было так.

Также сказано, что потенциал падает на резисторе, и вся энергия теряется в виде тепловой энергии, и что батарея обеспечивает эту энергию, теперь, когда электрон приближается к протону из-за кулоновского притяжения, потенциальная энергия также теряется, но не нужно предоставить его в этом случае? Кроме того, когда он приближается, энергия теряется, и подобное происходит в сопротивлении, хотя сопротивление создает препятствие, энергия, потерянная в этом, должна быть разной, как мы можем приравнять эти два и заставить их рассеивать тепло? Может ли кто-нибудь ответить на эти вопросы?

Ответы (2)

Идеальный провод — это предельный случай. Рассмотрим предел резистора, когда сопротивление стремится к нулю. Электрическое поле стремится к нулю, но и напряжение на нем также стремится к нулю. Пока ток ограничивается другими компонентами (например, другими резисторами), результат будет приближаться к идеальному проводу.

Если у вас есть короткое замыкание, у вас нет других компонентов, ограничивающих ток, и вы обнаружите, что уравнения расходятся. Не существует действительного решения для короткого замыкания с участием идеальных проводов.

В конце концов, каждый провод имеет небольшое сопротивление. Обычно его можно игнорировать, используя этот предельный случай идеального провода. Единственное, что не имеет сопротивления, это сверхпроводник. Они ведут себя совершенно иначе, чем проводники, и для их моделирования требуется совсем другой набор теорий.

Но напряжение также зависит от расстояния, и напряжение будет падать или увеличиваться с расстоянием, и это не зависит от сопротивления.
Это зависит от того, как вы исправляете вещи. В большинстве схем напряжение не «выбирается» компонентом. Его выбирают такие вещи, как батарея и более крупные резисторы поблизости. Но один способ подумать об этом: у вас есть схема с батареей 3 В и резистором 1 кОм. В одном случае у вас есть короткие провода с сопротивлением 0,00001 Ом. В другом случае у вас есть длинные провода с сопротивлением 0,0001 Ом. В обоих случаях мы находим падение напряжения на проводе пренебрежимо малым.
Ок, если провод 0,00000 Ом и его длина 1 м, то и электрическое поле, создаваемое батареей, скажем, 5 Н/Кл, возьмем потенциал в точке А на проводе на расстоянии 0,5 м от источника электрического поля, поэтому потенциал в этой точке будет 2,5 В, теперь на конце провода длиной 1 м потенциал будет 5 В. Теперь, когда электрон будет двигаться от 2,5 В до 5 В, электрон потеряет потенциальную энергию
Вы не ответили на вторую часть вопроса

Если замкнуть идеальный источник напряжения (V) идеальным проводом (R=0), то потечет бесконечный ток I так, что V=IR . На практике это приведет к пожару или взрыву, чтобы напомнить вам, что идеализация — это приближение к реальности.