Приводит ли сопротивление 0 к постоянному току? [дубликат]

Рассмотрим провод, соединенный с батареей, чтобы замкнуть цепь. Между любыми двумя точками на проводе разность потенциалов равна 0. Однако ток не равен нулю. Он течет по цепи. Может кто-нибудь объяснить это?

@ Дейл, да, а как насчет обычного провода с ненулевым сопротивлением. Как движется заряд в этом.
@SamyakMarathe, если сопротивление не равно нулю, то по закону Ома разность потенциалов также отлична от нуля.

Ответы (4)

Все реальные провода имеют сопротивление (за исключением переохлажденных проводников). Разность потенциалов между любыми двумя точками провода из-за тока в проводе равна произведению тока на сопротивление провода между двумя точками в соответствии с законом Ома.

Поскольку сопротивление проводов в цепи обычно намного меньше сопротивления компонентов в цепи, которую они соединяют, сопротивление и любая разность потенциалов, связанная с сопротивлением, игнорируются.

Re, «за исключением сверхпроводников». Это «исключение» имеет практическое применение: в сверхпроводящих магнитах , таких как в аппарате МРТ, у вас фактически есть постоянный ток без ЭДС, управляющей им, и без потребляемой энергии.
@SolomonSlow Да, я знаю об этом, но я не видел смысла в подробностях, поскольку ОП говорит о простой схеме.

Реальные провода обычно не являются сверхпроводящими, и поэтому разность потенциалов между любыми двумя заданными точками провода обычно не равна нулю. Но предположим, что вы получили в свои руки сверхпроводящий провод. Тогда проблема с вашим пониманием заключается в том, что идеальный источник постоянного напряжения (в отличие от идеального провода) невозможен. Батарея может быть смоделирована как идеальный источник, соединенный последовательно с сопротивлением, так что подключение к нему идеального провода приводит к тому, что напряжение на нем становится равным нулю.

Как только вы нашли сопротивление в цепи (либо в батарее, либо в батарее и проводе), то именно это сопротивление определяет ток по закону Ома. В "=" я р . Если у вас где-то есть сверхпроводящий сегмент, то да, ток будет течь из одной его точки в другую без какой-либо разности потенциалов между этими точками. В этом нет ничего таинственного: из механики мы знаем, что движущиеся объекты остаются в движении, если на них не действует сила, а ток — это просто движение зарядов. (Сверх)проводник - это такая среда, в которой текущие заряды чувствуют (не) небольшую силу «торможения» материала. Таким образом, в вашей схеме резистивные части, где есть разница напряжений, задают ток, а проводящие части с низким сопротивлением просто пропускают этот ток без значительного напряжения на них.

Рассмотрим провод, соединенный с батареей, чтобы замкнуть цепь. Между любыми двумя точками на проводе разность потенциалов равна 0.

Это верно только в статическом случае, а не в динамическом. Провод может иметь нулевое сопротивление, но не может иметь нулевую индуктивность. Когда применяется источник напряжения, изменение тока в проводе будет вызывать напряжение на проводе пропорционально индуктивности.

Если бы у вас был идеальный (волшебный) источник напряжения, система никогда бы не достигла стационарного состояния. Ток будет расти бесконечно со скоростью, определяемой источником напряжения и индуктивностью цепи.

В реальном мире произойдет одно из нескольких событий:

  • Ток превысит величину, которую может обеспечить источник напряжения, и схема перейдет в устойчивое состояние.
  • Ток превысит предел сверхпроводимости вашего провода. Сопротивление внезапно возрастет, отключив ток и, возможно, уничтожив вещи.
  • Потери мощности в частях цепи, отличных от провода с нулевым сопротивлением, могут вызвать повышение температуры и разрушение частей цепи.

Короткое замыкание — это особый случай части цепи, и ток через короткое замыкание контролируется другими электрическими элементами большей цепи, к которой он принадлежит.