Apa alasan tegangan tak terhingga dan arus nol dalam rangkaian terbuka?
Dari sifat pemahaman tegangan terbuka sirkuit tegangan tak terhingga (ideal)
Definisi tegangan
Tegangan adalah usaha yang dilakukan oleh gaya medan listrik untuk memindahkan satuan muatan positif dari satu titik ke titik lain, yaitu
U=W/q
Ada tegangan, ada usaha, ada muatan. Dalam keadaan terbuka, tidak ada jalur arus, kita dapat mempertimbangkan dari sudut pandang medan listrik.
Kondisi medan listrik pada sirkuit terbuka
Ketika sirkuit terbuka, diasumsikan bahwa ada medan listrik antara dua kutub sumber daya, seperti kutub positif dan negatif baterai. Karena tidak ada arus, muatan tidak dapat mengalir melalui sirkuit untuk menyeimbangkan medan listrik ini. Secara teori, jika kita memindahkan muatan q dari elektroda negatif sumber daya ke elektroda positif (mengikuti arah garis medan listrik), karena tidak ada jalur arus, muatan tersebut tidak akan memiliki kerugian energi lain dalam prosesnya (seperti kerugian panas akibat hambatan di konduktor, dll.), sehingga diperlukan usaha tak terhingga untuk mengatasi gaya medan listrik, berdasarkan definisi tegangan, pada saat itu tegangan mendekati tak terhingga. Namun ini adalah situasi ideal, teoritis, dalam praktik tidak ada sirkuit terbuka absolut tanpa kebocoran.
Penyebab nol arus pada sirkuit terbuka
Syarat terbentuknya arus
Arus dibentuk oleh pergerakan muatan listrik secara berarah. Dalam sirkuit, untuk memiliki arus yang berkelanjutan, dua syarat harus dipenuhi: pertama, ada muatan yang dapat bergerak bebas (seperti elektron bebas dalam konduktor logam); kedua, ada medan listrik yang menyebabkan muatan bergerak secara berarah, dan sirkuit harus tertutup.
Keadaan sirkuit ketika terbuka
Dalam keadaan terbuka, sirkuit bukanlah lingkaran tertutup. Misalnya, ketika kabel putus di tengah, meskipun ada elektron bebas (muatan yang dapat bergerak bebas) di kabel, dan ada medan listrik di kedua ujung sumber daya, karena sirkuit putus, elektron tidak dapat membentuk pergerakan berarah di tempat putus, sehingga arusnya nol.
