На рисунке цепь физически изолирована от Земли (черная линия внизу). Красные конденсаторы - это паразитные конденсаторы.
В условиях переключения узловые напряжения относительно нулевого эталона колеблются таким образом, что внутренний заряд в цепи остается прежним. Это понятно, потому что цепь изолирована от земли и не может получить больше заряда или потерять заряд. Таким образом, заряды внутренне перестраиваются таким образом, что напряжения узлов остаются такими, какие они есть.
Вопрос: Как это возможно. Является ли эта внутренняя перестановка зарядов током? Если да, то отличается ли этот ток от «нормального» тока цепи (1 мА)?
Что я считаю правильным:
Я думаю, что электрические поля, которые меняются и существуют между заряженными телами, вызывают что-то вроде протекания тока, называемого током смещения, так что изменение электрического поля на одном теле влияет на электрическое поле на соседнем теле. Но как это влияет на ток 1 мА, который появляется в цепи?
В итоге:
Создает ли внутренняя перестановка зарядов в цепи ток? Если да, то отличается ли этот ток от «нормального» тока цепи (1 мА)?
Электричество не нуждается в земле для работы. Ток просто течет по петлям. Заряд сохраняется. Напряжения — это только то, что проявляется через вещи, напряжение только по отношению к чему-то другому.
НО: Мы живем на Земле, которая состоит в основном из железа. Этот большой проводник, который доминирует в нашей среде, действительно влияет на электричество вокруг нас. Однако его эффект наиболее заметен на высоких частотах, и мы обычно его игнорируем. Для постоянного тока он настолько велик, что если в него втекает небольшой заряд, его напряжение относительно центра вселенной практически не меняется. Но заряд действительно течет в него и из него, и мы не должны позволять его размеру убеждать нас в том, что закон сохранения заряда неприменим.
Вместо того, чтобы рисовать землю в виде большой черной линии в нижней части схемы, сверните линию в один узел в середине чертежа. Когда ключ разомкнут, C3 и последовательно соединенный резистор подключены к C2. Эта комбинация включена в серию C1 по всему напряжению. Когда ключ замкнут, C1 и C3 включены параллельно, последовательно с C2 и соединены по напряжению.
Таким образом, заряд действительно перераспределяется между конденсаторами при срабатывании переключателя по мере изменения напряжения на них. Ваше замешательство возникает из-за того, что вы позволяете узлу, который назвали «землей», быть чем-то особенным. (А может и специально, только не для разбора этой проблемы.)
Транзистор
Фотон