Wat is de reden voor de oneindige spanning en nulstroom in een open circuit?

Vanuit het begrip van de aard van spanning open circuit spanning oneindigheid (ideaal)

Definitie van spanning

Spanning is het werk dat wordt verricht door een elektrisch veld om een eenheid positieve lading van één punt naar een ander te verplaatsen, d.w.z.

U=W/q

Er is spanning, er is werk, er is lading. In de open staat is er geen stroompad, we kunnen kijken vanuit het perspectief van het elektrisch veld.

Elektrische veldcondities bij open circuit

Wanneer het circuit open is, wordt aangenomen dat er een elektrisch veld is tussen de twee polen van de energiebron, zoals de positieve en negatieve polen van een batterij. Omdat er geen stroom is, kunnen de ladingen niet door het circuit stromen om dit elektrisch veld te compenseren. Theoretisch gezien, als we een lading q van de negatieve pool van de energiebron naar de positieve pool verplaatsen (langs de richting van de elektrische veldlijn), zal de lading, omdat er geen stroompad is, geen andere energieverliezen in het proces hebben (zoals warmteverlies door weerstand in de geleider, enz.), dus moet er oneindig veel werk worden verricht om de kracht van het elektrisch veld te overwinnen. Volgens de definitie van spanning nadert de spanning dan oneindig. Maar dit is een ideale, theoretische situatie, in de praktijk bestaat er geen absolute open circuit zonder lekkage.

De oorzaak van nulstroom bij open circuit

Voorwaarden voor de vorming van stroom

Stroom wordt gevormd door de gerichte beweging van elektrische ladingen. In een circuit zijn er twee voorwaarden nodig om een continue stroom te hebben: ten eerste, er is een lading die vrij kan bewegen (zoals vrije elektronen in een metalen geleider); ten tweede, er is een elektrisch veld dat de lading in een gerichte manier doet bewegen, en het circuit moet gesloten zijn.

De toestand van het circuit wanneer het open is

In de open toestand is het circuit geen gesloten lus. Bijvoorbeeld, wanneer een draad in het midden is afgebroken, zijn er weliswaar vrije elektronen (ladingen die vrij kunnen bewegen) in de draad, en is er een elektrisch veld aan beide einden van de energiebron, maar omdat het circuit is afgebroken, kunnen de elektronen geen gerichte beweging vormen op de plaats van de onderbreking, dus de stroom is nul.