電壓有極限嗎?電流有極限嗎?電阻有極限嗎?


題主的這個問題我認為近乎無解。這個問題不像是理論分析,也不像是工程分析,倒是有點像腦筋急轉彎。

也罷,我給題主從工程上找個例子來說明:銅排並聯問題。

看下圖:

這是低壓開關櫃垂直母線的示意圖。從左圖看,它的額定電流是1000A。若負載電流超過1000A,則在垂直母線的背後並聯加強排,見右圖。並聯了兩支加強排後,垂直母線系統的電流就可以達到2000A。

現在我的問題是:如果電流超過2000A甚至更大,我們是不是可以再增加加強排的數量,以獲得更大的帶負載能力?

我們來看下圖:

圖1中,Rj是接觸電阻,Rt是加強排線路電阻,而Rfz是負載電阻。由圖1看到,這裡並聯了N支加強排。

圖2是圖1的簡化圖。圖2中,我們設接觸電阻與加強排線路電阻相同,都是R。

圖2的線路看似很複雜,需要用三角-星轉換才能得到節點電壓。但我們發現,由於系統的對稱性,使得U1=U1",因此中間的加強排電阻R根本就沒有電流流過。

這樣一來,事情就極大地簡化了。

我們來求負載Rfz前方的電壓Un,為:

U_{N} =Efrac{R_{fz} }{r+NR+R_{fz} } approx Efrac{R_{fz} }{NR+R_{fz} }=frac{E}{frac{NR}{R_{fz} } +1}

當N趨向於無窮大時,有:lim_{N 
ightarrow infty }{frac{E}{frac{NR}{R_{fz} } +1} } =0

什麼意思呢?當並聯的加強排數列足夠多時,接觸電阻的總和會趨向無窮大。接觸電阻會消耗掉絕大部分電源電動勢,使得負載上的電壓近乎等於零。

從這裡我們看到了電阻的極限和電壓極限之間的關係。

根據國家標準和規範,我們知道負載端的供電電壓最低值不得低於額定值的90%。也即:

 frac{U_{N}}{E} =frac{1}{frac{NR}{R_{fz} } +1} =0.9

由此解得:N=frac{R_{fz} }{9R}

一般地,接觸電阻大約是2	imes 10^{-3} Omega ,而R_{fz} =frac{220V}{1000A} =0.22Omega ,這裡的220是單相電壓,1000是單相電流。於是有:

N=frac{R_{fz} }{9R} =frac{0.22}{9	imes 2	imes 10^{-3} } approx 12.2

也就是說,當並聯的加強排支數大於12根時,接觸電阻造成的壓降就超過了供電要求。這就相當於求解出題主要求的電壓極限值和電阻極限值。

至於此時的電流極限值是多少?我就留給知友們吧。

有點意思吧!?

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感覺,此題很可能是題主出的一道腦筋急轉彎,但被我給弄成了工程計算,而且未必題主能看懂。這個結果應當超出了題主的本意了。笑!


如果樓主所說的「極限」是指「使得歐姆定律成立的電壓、電流、電阻的取值範圍」,那有的。歐姆定律之於電磁學,可以比作牛頓力學之於相對論,是特殊情況下的簡化形式。

如果樓主想問電壓、電流、電阻作為物理概念,有沒有上下限(個人認為「極限」這個詞不妥,這是數學概念)? 我的觀點也是有的。我認為電壓、電流、電阻都是更基本的物理量在普通情況下的導出量。還是用力學做比方,宏觀低速下我們將兩個相互接觸的物體之間電磁作用的總效應稱為摩擦力,但是在量子力學和相對論層面,這種作用就定義成其他的量了。當然,能量這個概念是「全國糧票」。


沒有絕對的絕緣體,只有不努力的高電壓。

實際生活中這些都有上限


應該有吧,電流的本質是電子的定向移動。

既然如此,假定有一個無限大的導體供電子流動,中間假設沒有任何我們未知的阻礙電子流動的因素,電流可能就無限大了。

但這個前提是無限大的導體,這不存在,而且光速是速度的極限,這個阻礙是已知的。

除非突破上述條件,否則,電流是有極限的。

同理可證電壓,電阻。可是我的知識並沒告訴我這兩者的本質是什麼?求好心人解答。


重新理清思路,回答一下這個問題,我是本科生,對於大理論什麼懂得並不多,就我自己理解而言,因為歐姆定律的限制,只要確認這三個量中的一個量,在給出另外一個量的情況下,三個量就都已知了,所以從最簡單的電阻入手,確認一個概念,負電阻是比超導體大的電阻,所有電阻的極限為超導或±無窮大,無窮大就不好說了,所以來看超導,因為超導體電阻為零,隨便給一個電壓,電流就不知道有多大了,根據普通的思維,電流太大可能讓超導破壞,但是超導又沒有熱效應,不會破壞,所以很糾結,但是事實比較近人性,人們只能無線接近超導,所以就能創造出很大的電流,但是時間並不長,過一會熱效應來了,就比如現在給你一個接近超導的東西,你覺得它已經很接近極限了,那好,我在並聯一個吧,於是又小了一點,但還不是超導,想要電流呢,你就只要把這個接近超導的東西加個電壓,我算算,我還是不會算,不知道電流有多大了,要是想要電壓極限,串聯很多個1.5v乾電池,電壓就很大啊,什麼內阻分壓的都去一邊吧,我開路電壓你內阻怎麼分,又不成迴路,現在我手裡有兩億個乾電池,啊,我再串一個又比你大了。就這樣吧。


我覺得都沒有極限,至少電阻沒有,假設宇宙是一個導體,把電流加在宇宙兩端。 不過宇宙貌似也不是無限的……太深奧了


水平有限瞎猜的。

電流是電子的定向移動,電流的大小是單位時間通過一個截面的電荷量。電子的速度就是光速。

我們假設宇宙中存在這樣一個平面,雷神同志法力無邊,把全宇宙的電子都收集起來,再穿過這個平面。這應該就是電流的極限了吧,所以問題變成了宇宙中有多少個電子?

什麼相對論量子力學的我都不懂,只能腦洞到這裡了。


不懂,應該都有極限吧。

電流,單位時間的電子流量?除了受電阻電壓限制,還受電子速度限制吧?現實意義光速的極限。

電阻,既然有超導體,那麼肯定也有超組體吧?+MAX或者-MAX?

電壓應該受能量影響,電容電源貯存能量本身就有極限吧?

以上都是愚測,別當真。我也猜的。

求指正,謝謝。


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