電路理論中,「等電位」的兩點間一定沒有電流嗎?
02-22
ab在電路中是同一點
先說結論:兩點之間等電位不一定沒有電流。整理一下題主的問題:為什麼圖二中ab兩點電勢差為0,而ab間卻有電流?首先,我們來看看電流的定義:單位時間裡通過導體任一橫截面的電量(電量表示物體所帶電荷的多少)叫做電流強度,簡稱電流。然後是電勢差的定義:電荷q 在電場中從A點移動到B點,電場力所做的功WAB與電荷量q 的比值,叫做AB兩點間的電勢差(即電壓)。由此不難發現,電勢差形成的原因是電場力對一個電荷做功。電荷在通過電阻時,電場力才會做功,WAB不等於0,此時電勢差不為0。電荷通過導線時可以視為電阻為0,電荷是暢通無阻的,電場力自然是不做功,WAB=0,此時電勢差自然為0。電流可以看作是起始狀態賦予電荷一個勻速運動的速度v,電流為0那麼可以看成電荷的速度為0了,所以電勢差也隨之變成了0。電流不為0,如果不遇到電阻的話電荷的速度v依舊是不變的,並沒有遇到阻力,所以此時電勢差依舊為0。希望對題主有所幫助。
占坑一會答。我只想說現在為止有的人列舉的例子都是錯的,直流通過電感在穩定情況下不就相當於直流通過導線么? 這是沒有意義的,其他的一會答。——————————分割線————————不好意思,剛被導師罵了一通,沒心情回答這個問題了,簡單說幾點。有很多人舉的例子是沒長腦子的,就像上面說的,有一個答主用直流通過電感來舉例子,呵呵真的是呵呵,電感在哪裡有意義,只有在交流才有意義好吧?!你一個直流通過電感,意義在於哪裡?和通過導線有什麼區別?理想情況下忽略導線電阻,線圈左右那就是一個節點。題主第一個電路是惠斯通電橋,可以查一下原理,很簡單。第二個忽略導線電阻,那是一個節點。有一個答主說的一句話我同意:兩個電壓相同的節點通過電阻連接不會有電流通過。至於有的舉例說超導的例子,我接觸不多,不做評論
電阻同電位並不代表它們兩端沒電勢差啊兄弟
分析的時候等效成沒有電流是為了方便分析。然而到底有沒有,又要分情況了。比如沒有dc有ac,dc ac都有之類的種種情況實際中都是有可能存在的。尤其是進入高頻之後,電路里就沒有同一點了,要應用更複雜的分析方式。
題主,只能說你的思路有點混亂了。你在分析第一個電路時,用了邏輯抽象,而在第二個電路分析時,卻要從實際電路角度予以分析(邏輯抽象層面,a,b就是同一個點),明顯一碗水沒端平呀。
這兩個圖是沒有可比性的。高數有一概念叫極限,在理想狀態下,第一幅圖的ABCD四點在極限條件下是一個等勢面,甚至可以說是同一個點。至於怎麼推導出來的,我懶不想推,非常簡單的概念,題主自己動腦想想。思路如下:5個電阻R是理想電阻;電阻R無限接近零。第二幅圖是一個迴路,只要電路工作,迴路中的任何一個點都會有電流流過,這是常識。你拿一個理想的電勢點跟迴路中的點進行比較,是沒有可比性的。=========================================理想狀態說完,進入現實的腦洞中。第一幅圖在現實條件下,需要把電阻R等效於R+L+C,電阻中是存在寄生電感、寄生電容的。CD兩點之間的電勢差,由5個電阻的精度、電阻自身存在寄生電感和寄生電容共同決定。那是一個複雜的運算過程,微積分學的夠好,就能把它算出來。我懶,不想理那個複雜的過程,模擬軟體是一個偉大的發明。不談應用環境,就開始分析電路,電路會把你虐哭的。
首先你要明白一點,電流的產生是因為有電勢差,也就是你所說的電位差。等電位中間沒有電流說的是這個意思,你別理解錯了。然後,導線只是在理想情況下是沒有電阻的,現實情況中,a和b中間是肯定有電勢差的。
簡化模型自然有適用範圍,就像質點沒法討論內力一樣。
你把第二題導線看成有體積有形狀還有電阻率的金屬就能行了。個人觀點
我想題主你的問題就錯了,應該並沒有等位點這個概念,如果有的話就如你例2所說電位相等的點,這和電流又沒關係。U=IR是適用的,如果是導線,R=0,自然U=0,和電流無關,如果R/=0,而U=0,電流自然為0。這種情況可以說是司空見慣(常識?),比如你隨便短接電路中兩點,這可不就等位了么,電流會是0?如果是0說明他是自然等位點。
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另外,我想題主想問的是另一個概念,自然等位點,它的形成和電路拓撲有關,因為特殊的結構(比如對稱)使兩點形成自然等位點,那麼這兩點無聊是斷開(R=無窮大)還是短接(R=0)都對電路無影響,兩點電位相等,電流為0。如果你認為ab兩點有電阻,那Uab=I*Rab≈0
如果你認為ab兩點沒有電阻,那Uab=I*Rab=0
所以,第二張圖有什麼問題么?同理,圖一有什麼問題么?舉個栗子,一條馬路上兩個點的海拔的高度完全一致(要考慮路面的起伏和坑坑窪窪),那麼這兩個點之間就一定不會有水流嗎?
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