Batterieklemmen mit Erde verbunden
NudelQ
Der folgende Schaltkreis enthält einen Batterie-Glühbirnen-Schaltkreis, der mit Erde verbunden ist.
Wenn der Abstand zwischen den Punkten A und B relativ klein wäre, könnte man sehen, dass die Erde als eine Art Widerstand wirkt (praktisch, da der Boden einen gewissen Widerstand hat) und die Glühbirne möglicherweise leuchten könnte.
Wenn wir jedoch A und B weit voneinander trennen, ist dann noch Stromfluss möglich? Ich sage das, weil, wenn die Erde als unendliche Elektronenquelle / -senke betrachtet wird, es einen Grund dafür geben würde, dass Strom mit einer Batterie als Spannungspotential fließt und somit unsere Glühbirne zum Leuchten bringt
Gründe, warum ich nicht glaube, dass es fließen wird. Das Potential über der Batterie beträgt 12 Volt, aber soweit ich weiß, besteht keine Beziehung zwischen einem Anschluss und der Erde, da die Spannung relativ ist. Es scheint keine Spannungsdifferenz zu geben, aber ich kann es immer noch nicht versöhne diesen Gedanken mit der Erde als Elektronenquelle/-senke
Antworten (1)
Neil_DE
In der Schaltung, die Sie gezeichnet haben, haben Sie akzeptiert, dass es einen Widerstand zwischen A und B durch den Boden gibt, sodass Strom fließt. Wir haben eine komplette Schaltung.
Die Frage ist also, wie ändert sich der Widerstand zwischen A und B, wenn wir ihren Abstand vergrößern?
Es stellt sich heraus, dass der Widerstand zunimmt, wenn wir den Abstand zwischen A und B vergrößern (keine Überraschungen), aber sehr, sehr langsam.
Tatsächlich wird der Widerstand zwischen A und B sehr nahe bei A und sehr nahe bei B durch die Erde dominiert. und es eher in Erde als in Felsen zu setzen. Die Annahme ist, dass die Leitfähigkeit zu jeder entfernten Erde von den Bedingungen um diese Elektrode herum dominiert wird.
Der Grund ist der Maßstab und die Art und Weise, wie sich der Pfad ändert, wenn wir die Entfernung vergrößern. Nehmen wir an, wir verwenden für A einen 1 m langen Stab mit 20 mm Durchmesser, also beträgt seine Oberfläche etwa 0,06 m2. Folgen wir der Strömung 10 mm weit zu einem Erdzylinder mit 40 mm Durchmesser. In grober Näherung (ich werde hier keine Integralrechnung durchführen) haben wir 0,01 m Länge Boden, 0,06 m2 Bodenfläche, also ist der Widerstand, Länge/Fläche, proportional zu 0,01/0,06 = 0,16.
Wenn wir den nächsten Schritt machen, stellen wir fest, dass die Fläche, an der wir interessiert sind, zugenommen hat. Der zusätzliche Widerstand der nächsten 10 mm ist also geringer als für die ersten 10 mm. Wenn wir uns weiter von der Rute entfernen, haben wir mehr Oberfläche und mehr parallele Pfade, um den Strom zu tragen.
Sobald wir so weit von der Rute entfernt sind, wie ihre Länge beträgt, stellen wir fest, dass wir nicht nur die Strömung seitwärts ausbreiten, sondern auch die Daunenverteilung berücksichtigen müssen. Die Oberfläche, an der wir interessiert sind, wird jetzt zu einer Halbkugel, die auf unserem Erdungsstab zentriert ist. Jetzt wächst die Fläche mit dem Quadrat der Entfernung. Der Widerstand steigt noch langsamer als zuvor.
Schließlich werden diese Oberflächen unterirdische Wasserläufe abfangen, und der Widerstand wird noch langsamer zunehmen.
Aktuelle Rückpfade: Welches der beiden ist das bessere Design?
Stromfluss mit Potentialdifferenz
Zwei Erdungen miteinander verbinden
Mehrere Spannungsquellen mit einer einzigen Erdung
Was ist ein Boden? [Duplikat]
Ziehe ich mehr Strom, wenn ich mehrere Pfade von der Versorgung zur Erde gebe?
Bildet die Erdung einen Stromkreis (der Strom fließen lässt)?
Ist es sicher, mehr kleinere Erdungskabel anstelle eines größeren gleichwertigen zu verwenden?
Macht die Spannung auf Masse es nicht mehr zu Masse?
Fließt Strom immer in einem geschlossenen Kreislauf und warum fließt Strom zur Erde?