Warum fließt kein Strom durch den gemeinsamen Teil der Schaltung?

Grundsätzlich fließen zwei Ströme in der gemeinsamen Leitung, einer für jede Lampe, aber da sie gleich sind und in entgegengesetzte Richtungen fließen, heben sie sich effektiv auf. Wenn Sie den Strom für jede einzeln leuchtende Glühbirne zeichnen und sie dann überlagern, können Sie dies sehen.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Es ist einfacher, die Symmetrie zu sehen, wenn Sie die Schaltung neu zeichnen.

Wenn die Schaltung symmetrisch ist, liegen die Spannungen der Batterien auf dem gleichen Potential, da die Spannung aufgrund der Symmetrie der Ströme gleich ist. Gleiche Spannung bedeutet kein Stromfluss. In der realen Welt wäre dies jedoch nicht möglich, es würde eine gewisse Nichtübereinstimmung geben (es ist wirklich schwierig, Widerstände anzupassen), die Batterien müssten auch identisch sein. und alle Drähte gleich lang, weil Drähte Widerstände sind (nur sehr kleine).

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Also vom Minuspol der Batterie 1 durch die rechte Glühbirne in den Pluspol der Batterie 1?

Ja, eine andere zu berücksichtigende Sache ist, wenn einer der Schalter ausgeschaltet ist, beide Schalter ausgeschaltet sind und wenn beide eingeschaltet sind. Wenn nur ein Schalter eingeschaltet ist, fließt der Strom durch den "mittleren Draht" durch den Batterieschalter und die Glühbirne.

Liegt es daran, dass die Ströme (der aus dem Minuspol von Batterie 1 kommende und der aus dem Minuspol von Batterie 2 kommende) genau gleich und entgegengesetzt sind, sodass sie sich gegenseitig aufheben?

Wenn alle Dinge gleich sind (was in der idealen Welt von Schaltplänen passieren kann), heben sich die Ströme auf, es fließt kein Strom und die Spannung ist an beiden Minuspolen der Batterie gleich.

Ihr zweites Bild zeigt eine andere Situation. Die beiden Minuspole der Batterien haben die „gleiche“ Spannung, d. h. die Spannung zwischen ihnen ist 0, sodass kein Strom von einem zum anderen fließt. Dasselbe in Anführungszeichen, um zu zeigen, dass wir uns in der idealen Welt befinden.

Genau aus diesem Grund fließt im ersten Bild kein Strom. Wenn Sie jedoch die Spannung zwischen der negativen Seite Ihrer Lampe und dem negativen Anschluss Ihrer Batterie messen würden, würde eine noch so kleine, aber quantifizierbare Spannung über die Länge des Kabels anliegen. Es ist klein, weil der Strom entlang der Drahtlänge einen geringen Widerstand hat und daher entlang des Drahtes nur ein geringer Spannungsabfall auftritt.

Denken Sie an V = IR für den Draht. Der Strom fließt durch Ihre Lampe und der Widerstand ergibt sich aus dem Innenwiderstand des Drahtes, der für normale Kupferkabel sehr niedrig ist, daher wäre die Spannung über dem Draht ebenfalls sehr niedrig. Und in diesem idealen Beispiel würde sich der Strom an der Verbindungsstelle von zwei Drähten gleichmäßig aufteilen und zu jeder Batterie fließen, wobei die Drahtlänge dort den halben Spannungsabfall zeigt, den die gleiche Drahtlänge gezeigt hätte, wenn Sie nur 1 Draht und eine Batterie gehabt hätten. Denken Sie daran, dass ohne Spannungsunterschied kein Strom fließt.