Kann im Leerlauf Strom fließen?

Eine Batterie ist im Grunde nur eine chemische Reaktion. Am negativen Ende (Kathode) der Batterie setzt die Reaktion Elektronen frei, während am positiven Ende (Anode) der Batterie die Reaktion Elektronen verbraucht. Solange der externe Stromkreis Elektronen von der Kathode zur Anode fließen lässt, läuft die Reaktion ab und die Batterie erzeugt Strom.

Wenn Sie den externen Stromkreis unterbrechen, können keine Elektronen fließen und die Batterie produziert keinen Strom mehr. Aber wenn Sie eine Art Instrument (um Ihre Worte zu verwenden) verwenden können, um Elektronen an die Anode zu liefern und sie von der Kathode zu entfernen, wird die Reaktion in der Batterie ablaufen und die Batterie wird Strom erzeugen. Der Batterie ist es egal, woher die Elektronen kommen oder wohin sie gehen.

Aber Sie werden dies nicht unbegrenzt tun können, denn wenn Sie Elektronen von der Kathode entfernen, erhalten Sie am Ende eine große Ansammlung von Elektronen, dh eine negative Ladung. Wenn Sie der Anode Elektronen zuführen, erhalten Sie auf die gleiche Weise eine positive Ladung. Diese Ladungstrennung erzeugt eine Potentialdifferenz (dh eine Spannung) und sobald diese Spannung größer als die Batteriespannung wird, hören die Elektronen auf zu fließen. An diesem Punkt müssen Sie die beiden Ladungssammlungen neutralisieren lassen, indem Sie den externen Stromkreis schließen, oder die Batterie hört auf, Strom zu produzieren.

Ein extremes Beispiel für den offenen Stromkreis ist die Batterie selbst. Wenn Sie eine Batterie in die Hand nehmen, hat sie am -ve-Ende einen Elektronenüberschuss und am +ve-Ende ein Elektronendefizit, da die Batterie Elektronen an ihre Enden geschoben hat, bis sie nicht mehr schieben konnte.

Antwort auf Kommentar:

Eine sehr gebräuchliche Analogie für einen Stromkreis besteht darin, ihn sich als eine Reihe von Rohren vorzustellen, durch die Wasser fließt. Die Elektronen sind analog zum Wasser, und die Batterie ist die Wasserpumpe. Der übliche geschlossene Kreislauf ist also links dargestellt, wobei die Batterie Wasser (Elektronen!) aus einem Ende der Batterie pumpt, um den Kreislauf herum und am anderen Ende der Batterie zurück.

Der offene Kreislauf wird durch das Diagramm rechts dargestellt, wo die Batterie Wasser aus einem geschlossenen Behälter unten in einen anderen geschlossenen Behälter oben pumpt. Wenn die Batterie Wasser pumpt, sinkt der Druck unten und der Druck oben steigt, und irgendwann wird der Druckunterschied größer, als die Pumpe bewältigen kann. Sie können eine leistungsstärkere Pumpe (dh eine höhere Spannung) verwenden, aber selbst diese erreicht einen Punkt, an dem sie kein Wasser mehr pumpen kann.

Aus diesem Grund kann eine Batterie im offenen Stromkreis nur eine bestimmte Menge an Elektronen pumpen. Wenn es Elektronen pumpt, erzeugen sie eine Gegenspannung, die der Batterie entgegenwirkt.

Die Antwort ist JA, es ist möglich, dass Strom in einem offenen Stromkreis fließt. Die einzige Voraussetzung ist, dass der Strom "Wechselstrom" ist. Ein Kondensator ist im Wesentlichen ein offener Stromkreis, durch den Wechselstrom "fließt".

Dies ist nicht das, was Sie fragen, aber es ist möglich, dass Ströme in einem offenen Stromkreis fließen. Sogar ein einfacher alter Kupferblock ist beispielsweise ein "offener Stromkreis", aber Sie können Wirbelströme zum Fließen bringen, indem Sie ein sich änderndes Magnetfeld anlegen. In einer normalen Schaltung wäre dieser Effekt jedoch sehr gering, da die Kupferdrähte eine geringe Breite haben.

Zündkerzen sind ein offener Stromkreis. Aber es gibt eine außergewöhnliche Spannung, die dazu führt, dass ein Funke über die Lücke springt, genau wie bei einer Beleuchtung.