Jaký je důvod nekonečného napětí a nulového proudu v otevřeném obvodu?

Z pochopení povahy napětí - otevřený obvod s nekonečným napětím (ideální)

Definice napětí

Napětí je práce vykonaná elektrickou silou pro přesun jednotky kladného náboje z jednoho bodu do druhého, tedy

U=W/q

Existuje napětí, existuje práce, existuje náboj. V otevřeném stavu není cesta pro proud, můžeme se dívat na to z hlediska elektrického pole.

Podmínky elektrického pole v otevřeném obvodu

Když je obvod otevřen, předpokládáme, že mezi dvěma póly zdroje napětí, jako jsou kladný a záporný pól baterie, existuje elektrické pole. Protože žádný proud neproudí, náboje nemohou proudit obvodem a vyrovnat toto elektrické pole. Teoreticky, pokud přesuneme náboj q od záporného pólu zdroje napětí k kladnému pólu (podél směru elektrických políček), protože neexistuje cesta pro proud, náboj nebude mít jiné energetické ztráty v procesu (např. tepelné ztráty kvůli odporu v vodiči atd.), takže by bylo nutné vykonat nekonečnou práci k překonání elektrické síly. Podle definice napětí by v této chvíli napětí přibližovalo nekonečno. To je však ideální, teoretická situace, ve skutečnosti neexistuje absolutní otevřený obvod bez úniku.

Příčina nulového proudu v otevřeném obvodu

Podmínky pro vznik proudu

Proud vzniká směrovým pohybem elektrických nábojů. V obvodu, aby byl průběžný proud, musí být splněny dvě podmínky: první, existují náboje, které se mohou volně pohybovat (jako volné elektrony v kovovém vodiči); druhá je, že existuje elektrické pole, které způsobuje, že se náboje pohybují směrově, a obvod musí být uzavřený.

Stav obvodu, když je otevřený

V otevřeném stavu není obvod uzavřeným okruhem. Například, když je vedení v prostředku přerušeno, i když v vedení existují volné elektrony (náboje, které se mohou volně pohybovat) a na obou koncích zdroje napětí existuje elektrické pole, protože obvod je přerušen, elektrony nemohou vytvořit směrový pohyb v místě přerušení, takže proud je nulový.