Hvad er årsagen til det uendelige spænding og nulstrøm i en åben kredsløj?
Fra spændings natur forstå åben kredsløbs spænding uendeligt (ideelt)
Spændingsdefinition
Spænding er arbejdet, der udføres af et elektrisk felt for at flytte en enhed positiv ladning fra et punkt til et andet, dvs.
U=W/q
Der findes spænding, der findes arbejde, der findes ladning. I det åbne tilstand er der ingen strømvej, vi kan overveje det fra synsvinklen af det elektriske felt.
Elektriske feltforhold ved åben kreds
Når kredsen er åben, antages der, at der findes et elektrisk felt mellem de to poler af strømforsyningen, som f.eks. den positive og negative pol på en batteri. Da der ikke er nogen strøm, kan ladninger ikke flytte sig gennem kredsen for at udligne dette elektriske felt. Teoretisk set, hvis vi flytter en ladning q fra den negative elektrode af strømforsyningen til den positive elektrode (langs retningen af det elektriske feltlinje), da der ikke er nogen strømvej, vil ladningen ikke have andre energitab i processen (såsom varmetab pga. modstand i ledere osv.), så det er nødvendigt at udføre uendeligt arbejde for at overkomme det elektriske felt. Ifølge definitionen af spænding nærmer spændingen sig uendelig i dette tilfælde. Men dette er en ideal, teoretisk situation, i praksis findes der ingen absolut åben kreds uden leckage.
Årsagen til nulstrøm i åben kreds
Betingelser for strømdannelse
Strøm dannes af den rettede bevægelse af elektriske ladninger. I en kreds skal der være opfyldt to betingelser for at have en kontinuerlig strøm: for det første, at der er ladninger, der kan bevæge sig frit (som f.eks. frie elektroner i en metalleder); for det andet, at der er et elektrisk felt, der får ladningerne til at bevæge sig i en rettet måde, og kredsen skal være lukket.
Kredsløbs tilstand, når den er åben
I det åbne tilstand er kredsen ikke en lukket løkke. For eksempel, når en ledning er afbrudt midt i, selvom der er frie elektroner (ladninger, der kan bevæge sig frit) i ledningen, og der er et elektrisk felt på begge ender af strømforsyningen, da kredsen er afbrudt, kan elektronerne ikke danne en rettet bevægelse ved afbrydelsen, så strømmen er nul.
