Ich verstehe alle Konzepte, welche Spannung alle Analogien verwendet, aber einige Dinge im Zusammenhang mit dem Spannungsabfall über einem Stromkreis verwirren mich.
Wenn ich einen Kurzschluss hätte und ein Voltmeter anschließen würde, würde ich eine Potentialdifferenz von 0 Volt erhalten. Wie fließt dann Strom durch den Draht, wenn er an irgendeinem Punkt im Draht 'X' Volt beträgt?
Nehmen wir an, ich habe eine 9-V-Gleichstrombatterie mit einer Last in der Mitte. Ich habe irgendwo gelesen (wahrscheinlich hier falsch), dass der Spannungsabfall in dieser Situation 9 V betragen muss oder vielmehr, dass die Summe der Lastwiderstände gleich der Spannung der Quelle sein muss. Ich meine, jede Last hat einen variablen Widerstand, so dass ich an der Basis der Last 9 V und am Ende der Last 5 V mit einer Potentialdifferenz von 4 V haben könnte.
Bei der ersten Frage haben Sie normalerweise keinen "echten" Kurzschluss, sondern eine sehr geringe Last (z. B. ein Milliohm). In diesem Fall gibt es einen sehr geringen (mit normalen Instrumenten nicht messbaren) Potentialunterschied, der dazu führt, dass der Strom durch Ihre Last fließt. Die Höhe des in der Last fließenden Stroms hängt vom Innenwiderstand des Generators ab. Wenn der Innenwiderstand ist und der Lastwiderstand ist , mit einer Leerlaufpotentialdifferenz von , wird der Strom sein . Wenn Sie eine ordnungsgemäße Nullwiderstandslast hätten (einen echten Kurzschluss), wäre die Potentialdifferenz über der Last genau Null, aber da der Widerstand ebenfalls Null ist, benötigen Sie keine Potentialdifferenz, um einen Strom zu unterstützen (denken Sie an fließende Elektronen). reibungsfrei in Ihrer Last, so dass Sie keine Energie bereitstellen müssen, damit die Elektronen die Reibung gewinnen können, daher Strom ohne Potentialunterschied). In diesem Fall wäre der Strom . Dies sollte auch zum Verständnis der zweiten Frage beitragen. Wenn Ihre Last aus zwei Widerständen in Reihe besteht (z. B. aus Widerständen Und ), wäre der Gesamtstrom im Stromkreis , wäre die Potentialdifferenz über der Last und die Tropfen über den Widerständen wären Und .
1) Die stationäre Lösung eines Kurzschlusses besteht darin, dass alle Punkte auf dem Stromkreis das gleiche elektrische Potential haben, ja, aber normalerweise passiert, dass man zwei Schienen hat, die durch ein Potential getrennt sind und ein dritter Draht wird hinzugefügt, der die beiden Schienen verbindet. Es gibt eine kurze Zeit, in der plötzlich Strom durch diesen Draht fließt, ihn aufgrund des geringen Widerstands, den er wirklich hat, aufheizt und all das Chaos verursacht, das wir normalerweise mit Kurzschlüssen assoziieren.
Aber das geht alles sehr schnell, und wie gesagt, der stationäre Zustand, in den man sich schnell einpendelt, ist einer, in dem das Potenzial überall (fast) gleich ist.
2) Eine ideale Batterie zwingt die Potentialdifferenz zwischen ihren Anschlüssen auf einen festen Wert. Eine Änderung des Widerstands ändert den Strom, aber nicht die Potentialdifferenz. Für etwas, bei dem sich die Potentialdifferenz ändert, schauen Sie sich Schaltungen an, die mit idealen Stromquellen hergestellt wurden - solche, deren Ströme so modelliert sind, dass sie einen festen Wert haben.
Kitchi