Почему ток не течет по общей части цепи?

Я читаю книгу по вычислительной технике, в которой есть пара вводных глав по электронике. Автор представляет ситуацию, в которой вы и ваш ближайший сосед настраиваете двунаправленный телеграф , чтобы общаться друг с другом ночью с помощью азбуки Морзе:введите описание изображения здесь

И тогда вы и ваш сосед понимаете, что общую часть схемы можно разделить, чтобы сократить расходы на провода:введите описание изображения здесь

Что меня смущает, так это то, как автор анализирует схему, когда один или оба переключателя замкнуты. Замыкание выключателя на батарее 1 автор изображает так:введите описание изображения здесь

Он говорит, что в другой части цепи электричество не течет, потому что электронам некуда двигаться, чтобы замкнуть цепь. Мой вопрос: почему электроны не могут также течь от отрицательной клеммы батареи 2 через правую лампочку к положительной клемме батареи 1?

Он также анализирует ситуацию, когда оба переключателя замкнуты:введите описание изображения здесь

Автор утверждает (абсолютно без пояснений), что «Ток через общую часть цепи не течет». Хорошо, но почему? Почему ток не течет через отрицательную клемму батареи 1 через правую лампочку в положительную клемму батареи 1. И почему ток не течет через отрицательную клемму батареи 2 через левую лампочку и обратно? к плюсовой клемме аккумулятора 2?

Вы знаете действующий закон Кирхгофа? Что произойдет, если вы попытаетесь рассчитать ток в этом проводе?
При наличии градиента напряжения и при наличии проводящего пути (например, провода) ток будет течь от положительного потенциала к отрицательному. Когда переключатель разомкнут, через соответствующую лампочку нет проводящего пути. Так что через эту лампочку ток не течет. Когда оба переключателя включены, автор предполагает, что токи точно равны и противоположны, поэтому чистый ток в общем сегменте равен нулю. В реальном мире, если токи не совсем равны по величине, небольшой чистый ток ДОЛЖЕН течь в общем сегменте.
Еще одна вещь, которую вы не понимаете, это то, что батареи не могут подавать или потреблять ток без замкнутой цепи. А ток на плюсовой клемме батареи точно равен току на минусовой клемме по величине. Если один электрон втекает в батарею на одном выводе, электрон ДОЛЖЕН вытекать на другом выводе. Это основное правило анализа цепей (и, по большей части, Вселенной). Таким образом, если одна клемма батареи разомкнута, то ток на другой клемме всегда будет равен нулю.

Ответы (3)

почему электроны не могут также течь от отрицательной клеммы батареи 2 через правую лампочку к положительной клемме батареи 1?

Потому что единственный способ добраться до отрицательной клеммы батареи 2 — это выйти из корпуса батареи, а единственный способ добраться туда — от положительной клеммы батареи. И единственный способ попасть туда — через выключатель в доме друга, который разомкнут, и через него не может течь ток.

Батареи не создают электроны из ничего. Они «перекачивают» их с одной клеммы на другую посредством химической реакции, заставляя ток течь (через батарею) от низкого потенциала к высокому.

Ток течет только в полной цепи, что означает, что ток должен течь через батарею точно так же, как он должен течь через любой другой элемент цепи.

Кроме того, именно поэтому глупо говорить, что ток всегда течет от высокого потенциала к низкому — батарея является тривиальным примером того, когда все наоборот. И также глупо говорить, что весь ток — это поток электронов в направлении, противоположном обычному току — батарея — тривиальный и повседневный пример того, когда следует учитывать ионные токи.

@yroc, ознакомьтесь с разделом «Все о цепях» .

В первом случае, поскольку sw2 разомкнут, батарея2 не имеет обратного пути для электронов, поэтому она не может давать вклад в ток.

Во втором случае, когда оба ключа замкнуты, «общая часть» находится под нулевым напряжением. Для протекания тока необходима разность потенциалов. Думайте о текущем потоке как о потоке воды. Если нет разницы в высоте (потенциальной), вода не будет течь.

Принимая во внимание проблему исключительно в теории цепей, существует короткое замыкание, то есть « разность потенциалов между двумя узлами пути равна нулю », что означает, что ток от батареи 2 не требуется для протекания через линию батареи 1, поскольку уже путь с нулевым сопротивлением доступен. То же самое касается батареи 1. Таким образом, цепи, хотя и физически связанные, остаются электрически изолированными.

Чтобы упростить и понять мое вышеупомянутое утверждение, просто предположите заземление на взаимосвязанных узлах, и вы довольно легко поймете мою точку зрения.

Почему ток не течет по общей части цепи?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v