Fließt Strom auf einer offenen Übertragungsleitung?

Ja, es wird einen kurzen Stromimpuls durch die Glühbirne geben, wenn sich der Teil der Übertragungsleitung (dh ihre Kapazität) rechts von der Glühbirne auf die Versorgungsspannung auflädt.

Beim Einschalten tritt ein leichter Stromimpuls auf, selbst wenn Sie die Schaltung als Schaltung mit konzentrierten Elementen betrachten, dh ohne auf die Übertragungsleitungstheorie zurückzugreifen. Denken Sie nur daran, dass in einer realen Schaltung immer Streukapazität vorhanden ist. Daher können Sie das offene Ende der Übertragungsleitung als Kondensator modellieren (mit einer winzigen Kapazität, z. B. ~ 1-10 pF). Daher haben Sie eine konzentrierte RC-Schaltung, wobei R das Filament ist. Wenn Sie also den Schalter schließen, laden Sie diesen winzigen Kondensator durch das Filament auf.

Unter der Annahme einiger Baseballzahlen wie$R=100\Omega, \; C=10pF$und$V_{DC}=10V$Sie erhalten einen Anfangsstrom$I=V_{DC}/R=100mA$exponentiell abnehmend mit einer Zeitkonstante$\tau=RC=100\Omega \times 10pF = 1ns$.

Natürlich ist die Energie, die vor dem Abklingen des Stroms auf den Glühfaden übertragen wird, so gering, dass eine normale Lampe kein nachweisbares Licht abgeben kann.

Nein und ja, und es hängt von Ihrer Ansicht ab.

Nein, wenn Sie es als schematische Symboldarstellung betrachten. Dies ist normalerweise das, was die meisten Ingenieure sehen, wenn sie Berechnungen durchführen oder den größten Teil ihrer Arbeit herum entwerfen - der Schaltplan. In dieser Ansicht fließt Strom, wenn Sie eine kontinuierliche Verbindung haben, die von einer Spannung angetrieben wird, aber hier gibt es keine kontinuierliche Verbindung, sodass kein Strom fließt.

Ja, wenn Sie es als Übertragungsleitung betrachten. Wie @Andyaka und @DaveTweet erwähnen, breitet sich eine Spannungsänderung durch die Übertragungsleitung aus, und an jedem Punkt in der Übertragung, an dem eine Spannungsänderung auftritt, fließt Strom (Verschiebungsstrom). Es stabilisiert sich jedoch relativ schnell, bis keine Spannungsänderung mehr auftritt.

Als grobe Analogie können Sie sich vorstellen, dass Sie sich bewegen, wenn Sie still stehen und sich nicht bewegen? Wenn es relativ zur Erde ist, dann bist du es nicht, aber relativ zur Sonne bewegst du dich – eigentlich ziemlich schnell.

Strom muss fließen, sonst wie könnte die Stromquelle wissen, dass am Ende keine Last vorhanden ist. Dies alles ist in der Übertragungsleitungstheorie verkörpert. Der fließende Strom basiert auf der Eingangsimpedanz der Übertragungsleitung. Nennt sich übrigens Wellenwiderstand. Ein weiterer interessanter Nebeneffekt ist, dass eine unendlich lange verlustfreie Übertragungsleitung Strom auf unbestimmte Zeit leitet, basierend auf der zugeführten Spannung und der charakteristischen Impedanz des Kabels.