Почему в электрической цепи заряд движется после того, как он проходит через последний резистор, когда его напряжение равно нулю?

Так что ваша точка зрения вполне логична в идеальном мире. На схеме один узел имеет везде одинаковое напряжение.

В реальном мире компоненты не идеальны, и это распространяется даже на провода, из которых состоят узлы физической цепи. У них есть сопротивление, но оно обычно пренебрежимо мало. Таким образом, на самом деле существует напряжение, которое все еще вызывает движение зарядов в проводах после того, как заряды прошли через все компоненты.

В большинстве случаев вы не обнаружите существенной разницы в напряжении на двух концах провода, если только по этому проводу не протекает большой ток или если провод не достаточно длинный. Например, медный провод калибра 16 имеет сопротивление примерно 4 Ом.$\Omega$сопротивления на 1000 футов (источник: Google «сопротивление медной проволоки»). При этом потребуется около 250 ампер, чтобы заметить падение на 1 вольт на одном футе провода!

Дайте мне знать, если что-то неясно, или если я на самом деле не ответил на ваш вопрос. Было такое ощущение, что я там бродил.

Разность потенциалов создает электрическую силу, которая заставляет электроны проводимости двигаться. Аккумулятор — это сложная химия с анионами и катионами, и я не хочу вдаваться в подробности. Для этого есть множество лучших источников, чем я.

Но фундаментальная проблема с вашим воображением проявляется, когда вы пишете: «Напряжение равно 0!» До этого момента вы говорили о разности потенциалов (уместно). Внезапно, тут же вы перескакиваете следы, а затем смешиваете (путаете) идею напряжения в одной точке с идеей разности потенциалов. Это даже близко не одно и то же.

Напряжение ровно в одном узле совершенно произвольно. Я мог бы посмотреть на вашу схему и правильно утверждать, что узел, который вы идентифицировали как 0 В, на самом деле имеет напряжение 1 000 000 В. Число совершенно произвольное. Вы можете сделать это. Я тоже. И мы оба правы, если говорить об идее. Такие значения зависят только от вашего выбора эталона. И нам с тобой позволено делать разные выборы. (Конечно, как только вы выбрали контрольную точку и присвоили ей произвольное значение, вы не сможете сделать это снова. Вы можете выбрать контрольную точку и присвоить ей значение только один раз.)

Единственный вопрос здесь заключается в том, существует ли ненулевая напряженность электрического поля (которая является вектором),$\vec{\varepsilon}=\left(\frac{\textrm{d}V}{\textrm{d}x}, \frac{\textrm{d}V}{\textrm{d}y}, \frac{\textrm{d}V}{\textrm{d}z}\right)$, что обеспечивает движущую силу.

Сама батарея также имеет внутри себя направление напряженности поля. Таким образом, точка, которую вы назвали «0», имеет разный потенциал с одной и с другой стороны, поэтому в этой точке также сохраняется направление напряженности поля. Везде в цепи, по сути, есть градиент электрического поля. Таким образом, электроны продолжают двигаться под действием силы, действующей на них по всей цепи.

Посмотрите на эту проблему с другой точки зрения, потому что то, что вы здесь видите, похоже на парадокс стрелы Зенона. Вы фактически остановили время и рассмотрели статическое положение , не учитывая динамическую ситуацию.

У вас нет стационарного одиночного электрона, у вас всегда есть миллиарды электронов в движении. (либо как дрейфовый ток, либо как случайное движение Ферми — см. https://en.wikipedia.org/wiki/Drift_velocity ). Даже ваш единственный электрон всегда находится в движении.

Давайте предположим , что наш электрон имеет тот же потенциал, что и клемма 0 В батареи, и не имеет склонности к движению (полностью игнорируя тот факт, что электрон имел бы импульс ). Если есть дрейфовый ток (действительное движение электронов), то очень скоро второй электрон окажется в том же положении рядом с первым, затем третий, затем четвертый и т. д.

Это накопление электронов (повышенная плотность электронов) представляет собой более отрицательный потенциал, чем 0 В, поэтому создается электрическое поле, которое уносит электроны к электроду 0 В.

Не будем игнорировать импульс . Электрон подвергся воздействию электрического поля (от + В до 0 В, когда вы замыкаете цепь) — он дрейфовал в направлении клеммы 0 В со скоростью около 2,3 x 10 ^ -5 м. /с. Он будет продолжать это делать, потому что его ничто не остановит.

Дрейф электронов — это не то же самое, что электрический ток. См. https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_electricity

Имеет ли это смысл в реальном мире? - Закон Кирхгофа гласит, что заряд не может накапливаться в узле - входящий ток должен быть равен выходному току. Другими словами, то, что входит, должно выйти наружу.

И последнее замечание: заряд электрона является универсальной константой (-1,6 (0217662) x 10^-19 кулонов), он всегда имеет одно и то же значение. Заряд нельзя создать или уничтожить, он всегда сохраняется.