Клеммы аккумулятора подключены к земле

Схема ниже содержит цепь лампочки на батарейках, соединенную с землей.

введите описание изображения здесь

Если бы расстояние между точками A и B было относительно небольшим, то можно было бы видеть, что земля действовала бы как своего рода резистор (практически говоря, поскольку почва имеет некоторое сопротивление), и лампочка потенциально могла бы загореться.

Однако, если мы поместим А и В на большое расстояние, возможно ли по-прежнему протекание тока? Я говорю это, потому что, если Земля считается бесконечным источником/приемником электронов, тогда была бы причина для того, чтобы ток протекал с батареей как потенциалом напряжения, таким образом зажигая нашу лампочку.

Причины Я не думаю, что это будет течь. Потенциал на аккумуляторе составляет 12 вольт, но, насколько я знаю, нет связи между какой-либо клеммой и землей, так как напряжение относительно. Разницы в напряжении нет, но я все еще не могу примирите эту мысль с землей как источником/приемником электронов

Ответы (1)

В схеме, которую вы нарисовали, вы допустили, что между А и В через почву существует сопротивление, поэтому будет течь ток. У нас есть полный цикл.

Итак, вопрос в том, как изменяется сопротивление между А и В, когда мы увеличиваем расстояние между ними?

Получается, что по мере увеличения расстояния между А и В сопротивление увеличивается (в этом нет ничего удивительного), но очень и очень медленно.

На самом деле, сопротивление между А и В зависит от земли очень близко к А и очень близко к В. Когда электротехнические нормы предписывают вам установить заземление, они сообщают вам, какой длины стержень, каков минимальный диаметр, и установить его в почву, а не камень. Предполагается, что проводимость к любой удаленной земле определяется условиями вокруг этого электрода.

Причина в масштабе и в том, как меняется путь по мере увеличения расстояния. Допустим, мы используем стержень длиной 1 м для А диаметром 20 мм, поэтому площадь его поверхности составляет около 0,06 м2. Проследим за током на 10 мм до цилиндра грунта диаметром 40 мм. В грубом приближении (я не буду проводить здесь интегральное исчисление) у нас есть 0,01 м длины почвы, 0,06 м2 площади почвы, поэтому сопротивление, длина/площадь, пропорционально 0,01/0,06 = 0,16.

Когда мы делаем следующий шаг, мы замечаем, что интересующая нас площадь поверхности увеличилась. Таким образом, дополнительное сопротивление следующих 10 мм будет меньше, чем для первых 10 мм. Чем дальше мы удаляемся от стержня, тем больше площадь поверхности, больше параллельных путей для прохождения тока.

Как только мы находимся на таком же расстоянии от стержня, как и его длина, мы замечаем, что вместо того, чтобы ток просто распространялся в стороны, нам нужно также учитывать распространение вниз. Поверхность, которая нас интересует, теперь становится полусферой с центром на нашем заземляющем стержне. Теперь площадь поверхности растет пропорционально квадрату расстояния. Сопротивление растет еще медленнее, чем раньше.

В конце концов, эти поверхности будут перехватывать подземные водотоки, и сопротивление будет расти еще медленнее.

Клеммы аккумулятора подключены к земле
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v