電路中的電子會不會全部走失?


我們知道,所謂電流,其實就是導體中的自由電子作定向運動。但自由電子作定向運動的前提條件就是電場必須存在。沒有電場,就不可能讓自由電子運動。

我們來看題主的問題:

1.在任何條件下,不要用水來比喻電現象。

水在運動時遵循的是流體力學原理,而電現象則遵循麥克斯韋電磁理論。用網路語言說,兩者有毛關係。

在中學階段,由於學生知識水平有限,只能藉助於水來形容電現象。但從題主的圖來看,題主已經不再是中學生了,否則繪製不出此圖。因此,再用水來比喻電氣現象,就十分不應該。

2.題主的圖屬於TT接地系統

我們看到,題主所繪製的圖中,變壓器中性點直接接地,並引出中性線N。同時,負載的外殼直接接地。這在IEC60364《接地系統》的系列標準中被定義為TT接地系統。

對於TT接地系統,單相接地故障的電流是通過地網返回電源的。

3.電路中任何一點的電流都不會發生堆積

此結論是導出基爾霍夫電流定律的基本條件之一,而基爾霍夫兩個定律(迴路電壓定律KVL和節點電流定律KCL)則是電路分析的最基本方法。

既然電流不會堆積,當然也不會排空。

事實上,在電路中的任意節點處,在任意時刻,流入的電流一定與流出的電流相等,也即電流的代數和必定為零。

4.當負載發生了單相接地故障後,電流如何流動?

我們來看下圖:

我們看到,用電設備處發生了單相接地故障。但用電設備接地極與變壓器接地極之間的電壓,並不會因為存在地網而降低。

因此,我們只需要知道地網的電阻,再用用電設備接地極處的電壓除以此電阻,我們就可以得到流經地網的電流值。

根據IEC60364和GB16895這兩部系列標準,我們知道接地極的電壓在設計規範中規定不得超過50V;同樣根據設計規範,我們也知道地網電阻設計指標不得超過4歐。據此,我們來計算接地電流,為:50/4=12.5A。

這個電流看似很大,但對於動輒數百安甚至上萬安的短路電流來說,幾乎就是零頭的零頭而已。所以,用電設備的上接開關不一定會動作,也因此,IEC規定要用漏電開關RCD來執行線路保護。RCD能測量的漏電電流最小可達30毫安,可以用於人身安全防護。

5.結論

地網中電流的計算方法顯然與正常電路中的計算方法一致。並且,地網電流分配與正常電路電流的分配完全符合基爾霍夫定律,不存在題主所說的什麼電子排空現象。

另外,給題主提個醒:忘掉用水來比喻電氣現象的說法,認認真真地理解和學習電現象的相關知識,用電現象的定律來指導和規範自己的認知。只有這樣,才能真正地理解電氣現象的本質。


簡單說,交流的電流是周期擺動的。50hz就是一秒鐘流入流出交替50次。正常情況下,每次流入和流出的幅值一樣的,正常時,中性線不帶電,接地電流為零。所以,沒有電子跑到大地。

不正常時候,比如絕緣故障,觸電,負載不平衡,短路等,會導致零線帶電,最終有電子溜到大地。這時候會發生什麼呢?發電機那邊的零線電壓降到負值,然後把電子從大地里抽出來。。。源自大地,消失於大地,這樣又平衡了。。


電流需要迴路,有多少電子進入大地,就會有多少電子從另一端返回線路。


瞎說說兩句。

電流產生機理,電場作用下有高電勢向低電勢流動。

在實際中,電子是圍繞原子運動的,它並不會說由一個原子跑去另一個原子,而是類似這樣一種狀態:A原子的10個電子跑到B原子軌道附近,把B原子的的10個電子擠到C原子軌道附近,然後一個一個擠下去。

有電場存在的時候,這個推擠會一直存在下去。當沒有電場時,這個推擠就消失。

同時如果A原子的電子少了,周邊原子電荷就會被吸引過去。

這種吸引周邊電子的行為構成了場(field)的行為。

根據上述說法,一個有瞬時電流留過的導線,距離它最近的一根無電流流導線,上面會存在一個反向電流。

上圖是PCB上兩根間隔2mm的平行線,一根線上出現了一個3V左右的脈衝,另一根線上立刻產生了-0.5V左右的負脈衝。


「電」,不是單純電子的移動,,,它是一種【能】。


你這個是交流電啊親

電子一秒鐘變100次運動方向的左右搖擺呀

中學生都知道啊


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