看板 terievv
作者 terievv (terievv)
標題 標題 [問題] 電路本身怎麼知道開關有沒有導通?
時間 2014年07月13日 Sun. PM 05:26:17
看板 Physics
作者 minowsky (ms)
標題 [問題] 電路本身怎麼知道開關有沒有導通?
時間 Sun Jun 29 21:51:49 2014
突然想到這個問題,不知道會不會很蠢
一組電路,例如由乾電池,導線,開關,燈泡組成好了
開關打開電路接通燈泡就發亮了
問題是電路怎麼知道開關被打開
電池如何知道遠處的開關被打開了
然後知道要開始工作來推動電子??
本來是想說是不是電池一直產生電場,不管電路有沒有打開
這樣隨時就有一種壓力存在,對電子施壓
電路一旦接上,電子馬上就衝過去形成完整電路
就好比水管中充滿著壓力,水龍頭一打開或是管線有破洞
水立刻就流出來
但是這想法也有問題
電池不接通時不應該有電場,也就是電池兩端有積聚電荷
不然平常就應該可以感知到此電場或電荷的存在
例如拿個金屬靠近可以感應起電
還有沒接通時,乾電池不會有化學變化,不會產生電動勢吧
所以這個問題要怎麼想才能理解?
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→ yeahbo:不理解沒關係,你只要知道這個版上y開頭ID的推文別看就對了5F 06/29 22:02
推 yw1002:你測到電動勢也是因為有電流跑過去才測得到吧 只是電流計靈敏到不會對受測裝置產生太大作用
如果你是奧林匹亞得獎學生或者是物理碩博生那可以不屑我
只是一般的綠角...也沒啥資格
像w大那種唸到PHD的大師級當然可以無所謂6F 06/29 22:08
→ BLUEBL00D:推 yw1002:以後還是到數學版就好 比較民主-->自打嘴巴13F 06/29 23:04
→ minowsky:就實際經驗來看,似乎感受不到電場存在阿14F 06/29 23:05
→ lucifiel1618:電池的電位是由兩極的金屬的氧化還原電位決定的,一般來說只要兩塊金屬碰在一起理論上之間就會產生氧化還原反應啊15F 06/29 23:06
→ BLUEBL00D:就算是只有導線 也是有些電容性電感性效應的18F 06/29 23:09
→ BLUEBL00D:迴路一產生 比來沒地方跑的電子咻一下就衝出去了20F 06/29 23:11
→ BLUEBL00D:所以電池不用知道迴路有沒有產生 只要提供電動勢就可以22F 06/29 23:12
→ lucifiel1618:我的實際經驗是你用兩指掐著大號電池,十分鐘以後你大概會覺得有點熱熱的吧,這樣的電力你當然看不出來導體到底有沒有起電23F 06/29 23:13
→ minowsky:所以B大和l大的意思是電池一直在反應產生電動勢?
即使線路是斷開的.導線有些微電容,會有電場在電池周圍26F 06/29 23:29
→ lucifiel1618:為什麼電動勢要反應?你想想重力場,重力場一直都存在,他們之間需要任何的反應嗎
兩塊金屬板之間有氧化還原電位差電動勢就存在了,跟有沒有反應沒有關係28F 06/29 23:32
推 yw1002:電路斷開時未測量跟測量值會有點出入 只是電表很靈敏即可就像quantum measurement的wavefunction collapse
實際去查一下電表測量原理唷
這有點類似蟲洞阿 一個時空拓撲結構如果有斷點就是奇異點偶然接上去就可以連通32F 06/29 23:40
→ yeahbo:沒人吐槽我的說謊者悖論 QwQ37F 06/29 23:44
→ BLUEBL00D:不只周圍阿 空氣導線都有 只是導線內載子才會受到明顯影38F 06/29 23:55
→ minowsky:所以即使電路斷開,或是單單只有電池,也能在周圍產生電場39F 06/29 23:55
→ BLUEBL00D:想想完全對稱的平板電容 還是有露出半顆頭的邊緣效應40F 06/29 23:58
推 victoryss:電池兩極是兩個不同金屬產生電位差,如果你要比喻成水的話,不如說是兩個不同水壓的系統一旦街上水管的流動?41F 06/30 01:00
推 sukeda:..................43F 06/30 12:54
推 recorriendo:用水管比喻是可以的 但是你理解錯誤 在A端施加壓力
是B端的水分子流出來 電子也是一樣 而不是說A端的電子"衝到"B端去
事實上 電子的漂移速度很慢 但能量的傳遞可達近乎光速45F 06/30 13:34
推 HDT:@yeahbo (拍拍49F 06/30 13:41
推 sputtering:不就電位差嗎 如果電位差很多 是的 就直接放電給你看50F 07/04 20:40
看板 Physics
作者 pleasetoyou (pleasetoyou)
標題 Re: [問題] 電路本身怎麼知道開關有沒有導通?
時間 Mon Jun 30 15:03:47 2014
※ 引述《minowsky (ms)》之銘言:
在這裡講一些後見之明
: 突然想到這個問題,不知道會不會很蠢
: 一組電路,例如由乾電池,導線,開關,燈泡組成好了
: 開關打開電路接通燈泡就發亮了
: 問題是電路怎麼知道開關被打開
: 電池如何知道遠處的開關被打開了
: 然後知道要開始工作來推動電子??
: 本來是想說是不是電池一直產生電場,不管電路有沒有打開
: 這樣隨時就有一種壓力存在,對電子施壓
: 電路一旦接上,電子馬上就衝過去形成完整電路
: 就好比水管中充滿著壓力,水龍頭一打開或是管線有破洞
: 水立刻就流出來
: 但是這想法也有問題
: 電池不接通時不應該有電場,也就是電池兩端有積聚電荷
: 不然平常就應該可以感知到此電場或電荷的存在
: 例如拿個金屬靠近可以感應起電
: 還有沒接通時,乾電池不會有化學變化,不會產生電動勢吧
: 所以這個問題要怎麼想才能理解?
其實大家想得太複雜
忽略掉'電阻'這東西
電池有內電阻,燈泡也有電阻
如果沒有電阻-->這組電路會短路
開關open,電阻無窮大,自然沒電流
燈泡也因為電阻-->導致可以發光
考量到電阻
就像充電電池,會將能量轉為化學能,也會產生能耗
因而使化學能不穩定,
所以做電池的工程師都會考量
電池能不能克服大電流的因素
使化學能不會不穩定
這個領域遠遠超過我所學的範疇
當然還有其他因素
ps.之前聽說有超級電池這東西,不知道是否跟上述有關
希望有做電池的先進提供一下最新技術基本原理
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※ 編輯: pleasetoyou (112.104.153.158), 06/30/2014 15:08:12
推 sunev:他應該是指電阻降低電流自然開通。6F 06/30 17:07
噓 jessti:內電阻不是這樣用的
短路都再說外電路8F 06/30 19:04
→ jessti:我就做過電池12F 07/01 17:41
看板 Physics
作者 nadiaInochi (狗狗)
標題 Re: [問題] 電路本身怎麼知道開關有沒有導通?
時間 Tue Jul 1 11:16:49 2014
※ 引述《minowsky (ms)》之銘言:
: 突然想到這個問題,不知道會不會很蠢
: 一組電路,例如由乾電池,導線,開關,燈泡組成好了
: 開關打開電路接通燈泡就發亮了
: 問題是電路怎麼知道開關被打開
: 電池如何知道遠處的開關被打開了
: 然後知道要開始工作來推動電子??
: 本來是想說是不是電池一直產生電場,不管電路有沒有打開
: 這樣隨時就有一種壓力存在,對電子施壓
: 電路一旦接上,電子馬上就衝過去形成完整電路
: 就好比水管中充滿著壓力,水龍頭一打開或是管線有破洞
: 水立刻就流出來
: 但是這想法也有問題
: 電池不接通時不應該有電場,也就是電池兩端有積聚電荷
: 不然平常就應該可以感知到此電場或電荷的存在
: 例如拿個金屬靠近可以感應起電
: 還有沒接通時,乾電池不會有化學變化,不會產生電動勢吧
: 所以這個問題要怎麼想才能理解?
實際上這類電路
你可以直接在開關兩頭量到電池的完整電壓
也就是開關斷開的時候電池的電壓會整個跨在開關上
這樣想的話,打開開關的瞬間就有電流流過就是理所當然的現象了
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作者 wohtp (會喵喵叫的大叔)
標題 Re: [問題] 電路本身怎麼知道開關有沒有導通?
時間 Tue Jul 1 16:54:56 2014
※ 引述《minowsky (ms)》之銘言:
: 突然想到這個問題,不知道會不會很蠢
: 一組電路,例如由乾電池,導線,開關,燈泡組成好了
: 開關打開電路接通燈泡就發亮了
: 問題是電路怎麼知道開關被打開
: 電池如何知道遠處的開關被打開了
: 然後知道要開始工作來推動電子??
事實上電池不管有沒有迴路做的都是同一件事:
正極想把電子吸過去,負極想把電子丟掉
但是迴路沒開通的時候,正極吸了電子就會稍微帶負電,
於是影響它繼續吸電子的能力。負極同理。
: 本來是想說是不是電池一直產生電場,不管電路有沒有打開
: 這樣隨時就有一種壓力存在,對電子施壓
: 電路一旦接上,電子馬上就衝過去形成完整電路
: 就好比水管中充滿著壓力,水龍頭一打開或是管線有破洞
: 水立刻就流出來
上面推文也有人說了,迴路接通以後開始流動的電荷本來就在那裡了,
就像打開水龍頭流出來的水也是本來就在那裡。
除此之外,這個想法是對的。
: 但是這想法也有問題
: 電池不接通時不應該有電場,也就是電池兩端有積聚電荷
: 不然平常就應該可以感知到此電場或電荷的存在
: 例如拿個金屬靠近可以感應起電
以上全部正確。唯一的問題是:這個電場有多大?
我google不到來源有信用的資料,只看到一個賣負離子空氣清淨機的公司網頁
在解釋離子跟電荷的地方提到,一般塑膠墊板摩擦起電可以達到數千伏特的電
位。我想他沒必要在這種地方撒謊。
塑膠墊板剛好可以拿來吸吸小紙片,1.5V的乾電池你覺得能做什麼?
另一個看法是:電路斷路的兩端可以視為電容的兩極。
一般用在電路裡的電容表面積又要大,距離又要小,中間還要填上介電質,
電容值還是用nF或μF在算。用上尖端科技的大集合,才能勉強弄出可以拿
在手上的1F。
隨便一個電路的斷路,電容值當然小得可以忽略。
: 還有沒接通時,乾電池不會有化學變化,不會產生電動勢吧
電動勢一直都在那裡不會消失。負極一直都想丟電子,正極一直都想吃電子。
中間通不過電荷的時候,負極丟不掉電子,正極吃不到電子,所以沒有化學
反應。這是看得到吃不著,而不是等到迴路接起來了兩邊才突然想起自己的
本分。
: 所以這個問題要怎麼想才能理解?
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你喜歡下列哪一個巫女?
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3. 不只是半獸人,還會吐火
4. 不承認自己宅,卻知道DQ5一定要娶碧安卡
5. 明明體重不受控制,Pocky還是吃不停
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看板 Physics
作者 pleasetoyou (pleasetoyou)
標題 Re: [問題] 電路本身怎麼知道開關有沒有導通?
時間 Tue Jul 1 21:22:39 2014
※ 引述《wohtp (會喵喵叫的大叔)》之銘言:
: ※ 引述《minowsky (ms)》之銘言:
: : 突然想到這個問題,不知道會不會很蠢
: : 一組電路,例如由乾電池,導線,開關,燈泡組成好了
: : 開關打開電路接通燈泡就發亮了
: : 問題是電路怎麼知道開關被打開
: : 電池如何知道遠處的開關被打開了
: : 然後知道要開始工作來推動電子??
: 事實上電池不管有沒有迴路做的都是同一件事:
: 正極想把電子吸過去,負極想把電子丟掉
: 但是迴路沒開通的時候,正極吸了電子就會稍微帶負電,
: 於是影響它繼續吸電子的能力。負極同理。
: : 本來是想說是不是電池一直產生電場,不管電路有沒有打開
: : 這樣隨時就有一種壓力存在,對電子施壓
: : 電路一旦接上,電子馬上就衝過去形成完整電路
: : 就好比水管中充滿著壓力,水龍頭一打開或是管線有破洞
: : 水立刻就流出來
: 上面推文也有人說了,迴路接通以後開始流動的電荷本來就在那裡了,
: 就像打開水龍頭流出來的水也是本來就在那裡。
: 除此之外,這個想法是對的。
: : 但是這想法也有問題
: : 電池不接通時不應該有電場,也就是電池兩端有積聚電荷
: : 不然平常就應該可以感知到此電場或電荷的存在
: : 例如拿個金屬靠近可以感應起電
: 以上全部正確。唯一的問題是:這個電場有多大?
: 我google不到來源有信用的資料,只看到一個賣負離子空氣清淨機的公司網頁
: 在解釋離子跟電荷的地方提到,一般塑膠墊板摩擦起電可以達到數千伏特的電
: 位。我想他沒必要在這種地方撒謊。
: 塑膠墊板剛好可以拿來吸吸小紙片,1.5V的乾電池你覺得能做什麼?
: 另一個看法是:電路斷路的兩端可以視為電容的兩極。
: 一般用在電路裡的電容表面積又要大,距離又要小,中間還要填上介電質,
: 電容值還是用nF或μF在算。用上尖端科技的大集合,才能勉強弄出可以拿
: 在手上的1F。
: 隨便一個電路的斷路,電容值當然小得可以忽略。
: : 還有沒接通時,乾電池不會有化學變化,不會產生電動勢吧
: 電動勢一直都在那裡不會消失。負極一直都想丟電子,正極一直都想吃電子。
: 中間通不過電荷的時候,負極丟不掉電子,正極吃不到電子,所以沒有化學
: 反應。這是看得到吃不著,而不是等到迴路接起來了兩邊才突然想起自己的
: 本分。
: : 所以這個問題要怎麼想才能理解?
這完全是憑空幻想
我在想我po的那篇文章的疑問
假設一個射極隨偶器
直流電過不去耦合電容
交流信號可以
套進那篇文章的模型
開關open沒有電流
交流信號因為阻抗可以進入
導致射極隨耦器有輸出交流信號
那應該是阻抗的關係,導致電路可以執行
如果短路ㄋ???
可以理解的是電路可以執行
(有可能有錯誤)
(後續會在補上)
--
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→ pleasetoyou:如果電容短路,射極隨耦器還是可以執行
加上一顆電池在輸入,射極隨耦器還是可以執行
但是電容是短路的
所以jessti所指的外電路是電容
但是因為有內電阻,所以才不會燒毀
板主,這樣的想法對不對
有點忘記直流的算法
有心得在補上1F 07/01 21:30
看板 Physics
作者 pleasetoyou (pleasetoyou)
標題 Re: [問題] 電路本身怎麼知道開關有沒有導通?
時間 Wed Jul 2 18:10:24 2014
※ 引述《pleasetoyou (pleasetoyou)》之銘言:
: ※ 引述《wohtp (會喵喵叫的大叔)》之銘言:
: : 事實上電池不管有沒有迴路做的都是同一件事:
: : 正極想把電子吸過去,負極想把電子丟掉
: : 但是迴路沒開通的時候,正極吸了電子就會稍微帶負電,
: : 於是影響它繼續吸電子的能力。負極同理。
: : 上面推文也有人說了,迴路接通以後開始流動的電荷本來就在那裡了,
: : 就像打開水龍頭流出來的水也是本來就在那裡。
: : 除此之外,這個想法是對的。
: : 以上全部正確。唯一的問題是:這個電場有多大?
: : 我google不到來源有信用的資料,只看到一個賣負離子空氣清淨機的公司網頁
: : 在解釋離子跟電荷的地方提到,一般塑膠墊板摩擦起電可以達到數千伏特的電
: : 位。我想他沒必要在這種地方撒謊。
: : 塑膠墊板剛好可以拿來吸吸小紙片,1.5V的乾電池你覺得能做什麼?
: : 另一個看法是:電路斷路的兩端可以視為電容的兩極。
: : 一般用在電路裡的電容表面積又要大,距離又要小,中間還要填上介電質,
: : 電容值還是用nF或μF在算。用上尖端科技的大集合,才能勉強弄出可以拿
: : 在手上的1F。
: : 隨便一個電路的斷路,電容值當然小得可以忽略。
: : 電動勢一直都在那裡不會消失。負極一直都想丟電子,正極一直都想吃電子。
: : 中間通不過電荷的時候,負極丟不掉電子,正極吃不到電子,所以沒有化學
: : 反應。這是看得到吃不著,而不是等到迴路接起來了兩邊才突然想起自己的
: : 本分。
: 這完全是憑空幻想
: 我在想我po的那篇文章的疑問
: 假設一個射極隨偶器
: 直流電過不去耦合電容
: 交流信號可以
: 套進那篇文章的模型
: 開關open沒有電流
: 交流信號因為阻抗可以進入
: 導致射極隨耦器有輸出交流信號
: 那應該是阻抗的關係,導致電路可以執行
: 如果短路ㄋ???
: 可以理解的是電路可以執行
: (有可能有錯誤)
: (後續會在補上)
短路(Short circuit)是指在正常電路中電勢不同的兩點不正確地
直接碰接或被阻抗(或電阻)非常小的導體接通時的情況。短路時電流強度
很大,往往會損壞電力設備或引起火災。 電力系統在運行中,
相與相之間或相與地(或中性線)之間發生非正常連接(即短路)時而流過非常
大的電流。其電流值遠大於額定電流,並取決於短路點距電源的電力距離。
例如,在發電機端發生短路時,流過發電機的短路電流最大瞬時值
可達額定電流的10~15倍。大容量電力系統中,短路電流可達數萬安。
這會對電力系統的正常運行造成嚴重影響和後果。
from 維基百科
代進Smith電子學的STC網路,假設是低通網路,電容瞬間短路,因為R導致電流不大
那如果R是電池內阻,是否也是如此,也就是RC為時間常數,經歷五個時間常數
是否代表電容斷路
相信有人也有類似的看法
等等在思考看看有沒有瑕疵
--
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→ pleasetoyou:我的參考書目是充電完成,I=0,所以電容器呈斷路狀態
但是電路達到穩定狀態2F 07/02 19:01
→ pleasetoyou:說得沒錯,t->無窮大,才算完成
但是為了方便計算,都是選五個時間常數5F 07/02 19:10
看板 Physics
作者 pleasetoyou (pleasetoyou)
標題 Re: [問題] 電路本身怎麼知道開關有沒有導通?
時間 Fri Jul 4 09:34:21 2014
※ 引述《pleasetoyou (pleasetoyou)》之銘言:
: ※ 引述《pleasetoyou (pleasetoyou)》之銘言:
: : 這完全是憑空幻想
: : 我在想我po的那篇文章的疑問
: : 假設一個射極隨偶器
: : 直流電過不去耦合電容
: : 交流信號可以
: : 套進那篇文章的模型
: : 開關open沒有電流
: : 交流信號因為阻抗可以進入
: : 導致射極隨耦器有輸出交流信號
: : 那應該是阻抗的關係,導致電路可以執行
: : 如果短路ㄋ???
: : 可以理解的是電路可以執行
: : (有可能有錯誤)
: : (後續會在補上)
: 短路(Short circuit)是指在正常電路中電勢不同的兩點不正確地
: 直接碰接或被阻抗(或電阻)非常小的導體接通時的情況。短路時電流強度
: 很大,往往會損壞電力設備或引起火災。 電力系統在運行中,
: 相與相之間或相與地(或中性線)之間發生非正常連接(即短路)時而流過非常
: 大的電流。其電流值遠大於額定電流,並取決於短路點距電源的電力距離。
: 例如,在發電機端發生短路時,流過發電機的短路電流最大瞬時值
: 可達額定電流的10~15倍。大容量電力系統中,短路電流可達數萬安。
: 這會對電力系統的正常運行造成嚴重影響和後果。
: from 維基百科
: 代進Smith電子學的STC網路,假設是低通網路,電容瞬間短路,因為R導致電流不大
: 那如果R是電池內阻,是否也是如此,也就是RC為時間常數,經歷五個時間常數
: 是否代表電容斷路
: 相信有人也有類似的看法
: 等等在思考看看有沒有瑕疵
不知道有沒有板友注意到
我先講上一篇的瑕疵
就是電池的電動勢不可能一直一樣
應該會有一個function
至於是否是五個時間常數
也不確定
至於電池的內電阻
也會因素不同而變
至於大電流充電的內阻
應該有人設計過實驗
敝人設計的瑕疵實驗
可以想出正常放電的內阻
用來計算過程的能耗
也就是充電開始到結束
不導致化學能不穩定
(也許還有其他因素)
應該方便測試
也就是對於大電流的化學能
不會在放電時不穩定
至於外在因素
應該有人能會設計絕熱系統
所以
有一個疑點
就是電池的function
如果有心得在補上
希望板友提供一下idea
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posted from android bbs reader on my ZTE Amazing A4
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→ pleasetoyou:筆誤,是放電到結束
我有一個想法
就是控制時間
時間愈短,電池電動勢愈不變
電容應該很小
不知道還有沒有沒想到的地方1F 07/04 09:39
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※ 作者: terievv 時間: 2014-07-13 17:26:17