Полярность постоянного напряжения и ток?

Итак, я довольно хорошо знаком с теорией электричества, но одна проблема продолжает доставлять мне проблемы. В цепи постоянного тока есть минус (-) и плюс (+). Я знаю, что в теории потока электронов ток течет от отрицательного (-) к положительному (+). См. рисунок 1 . Но в автомобильном аккумуляторе положительный вывод считается горячим проводом, а отрицательный вывод заземляется. Если вы возьмете гаечный ключ и подключите отрицательную (-) клемму к металлическому шасси автомобиля, короткое замыкание не произойдет, но когда вы замкнете положительную (+) клемму на металлическое шасси, это произойдет. См. рис. 2.. У меня такой вопрос. Как может положительный полюс аккумулятора быть горячим, когда на полюсе есть положительный заряд? ? Если предполагается, что электроны текут от отрицательного (-) к положительному (+), не будет ли отрицательный вывод считаться горячим, а не потенциалом земли? Кроме того, когда положительная (+) клемма замыкается на землю, позволяет ли эта положительно заряженная клемма просто течь отрицательно заряженным электронам из земли? Пожалуйста помоги!

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

На рис. 2 ваша батарея подключена к земле или изолирована, как вы показали? Это имеет большое значение.
изолированы, поэтому ток не должен течь. Верно?

Ответы (3)

Электроны текут от отрицательного к положительному, когда есть связь для их движения. Вы также можете думать об этом как о «дырках» (или отсутствии электронов в атоме), перетекающих от положительного к отрицательному.

По историческим причинам мы обычно думаем об обычном токе или «дырках», а не о фактическом электронном токе. Вы правы в том, что положительный терминал просто «притягивает отрицательно заряженные электроны».

Также нет магического узла под названием «земля». Мы просто назначаем точку, которую легко отслеживать, и называем ее землей. В цепи вы можете ссылаться на положительную клемму батареи как на землю и просто работать с отрицательными напряжениями (хотя это, вероятно, вызовет некоторую путаницу у других, интерпретирующих вашу работу).

Вероятнее всего в случае замыкания аккумулятора на шасси автомобиля минусовая клемма аккумулятора уже подключена к шасси. Возможно, это делается для своего рода электромагнитной защиты (автомобили по своей природе являются очень шумной средой). При другом подключении отрицательной клеммы аккумулятора к шасси ток не течет. При подключении положительной клеммы ток проходит через шасси автомобиля к отрицательной клемме.

В некоторых старых автомобилях есть батарея 6 В, плюсовая сторона которой подключена к шасси. Они были названы системами «положительного заземления».

На вашем рисунке 2 не будет протекать ток, так как нет полной цепи - отрицательная клемма батареи ни к чему не подключена.

«Земля» не имеет волшебных свойств — это (для большинства цепей) просто точка в цепи, которую мы решили назвать «Ноль Вольт».

Пожалуйста, постарайтесь забыть о потоке электронов — большинство людей говорят об обычном (положительном) токе, хотя мы знаем, что в большинстве материалов ток на самом деле представляет собой движение отрицательных зарядов.

Хорошо, я буду думать с точки зрения традиционной теории потока. Но вернемся к рисунку 2: если отрицательная клемма была подключена к «земле», скажем, к металлическому шасси автомобиля, будет течь ток, и именно по этой причине произойдет короткое замыкание. Верно?
Да - если обе клеммы аккумулятора соединить с землей (или соединить друг с другом любым другим способом) у вас будет короткое замыкание, и будет течь очень большой ток.

Хорошо, спасибо! Теперь я понял. Причина, по которой положительная клемма будет считаться «горячей», заключается в том, что отрицательная клемма, которая подключена к металлическому шасси с потенциалом 0 вольт, закоротится на положительную клемму, если что-то металлическое обеспечит электрическую непрерывность. И да, теперь я понимаю, что положительное напряжение — это просто разность потенциалов между положительно заряженной областью и отрицательно заряженным источником, при этом напряжение «тянет» электроны из отрицательно заряженного источника в положительно заряженную область.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab