當前位置: 華文問答 > 科學

為什麽用電器短路時經過用電器的電流非常小以至於用電器不正常工作?

2014-12-13科學

電氣工程專業三年級哈士奇路過

題主說的電路應該是這樣的

讓我們合上燈的開關,毫無疑問,燈亮了。關門,放圖:

然後題主喪心病狂的把下面的那個開關也給閉合了。(不要重復!不要重復!不要重復!實驗室重復本實驗你會被實驗老師罵死的同時賠掉一個恒壓源!)

於是題主驚奇的發現電路理論給出的現象和事實不同。誰都知道,下面一個開關閉合的同時就把燈短路了,燈應該滅掉才對。

實踐是檢驗真理的唯一標準。
——某人

當理論和實踐出現矛盾的時候,你應該跟我一樣大聲的說,愚蠢的地球人,修改理論吧!!!

在題主的理論體系中,我們看到電壓源具有這樣的一個特點:

這是個恒壓源,也就是說,電源兩端不管是否輸出電流,電源始終保持100V的電壓。

很明顯地球人的理論和地球人做實驗的時候,用的元件是不同的。

最簡單的例子,地球人理論裏面用了大量沒有電阻的導線,可是地球人的實驗用導線都是有電阻的。超導體研究了那麽多年,目測剛摸到門把手。

同樣的道理,地球人理論中,電源都是沒有內阻的。可是實際上電源是有內阻的,因為內阻的存在,理論中金剛不壞的電燈泡萎掉了。

現在我們來仿真帶內阻的電源。關門,放圖:

現在題主合上了電鍵(開關)S1,發現燈亮了。

然後題主就像在題目中描述的那樣,閉合電鍵(開關)S3:

(不要實物重復本實驗!不要實物重復本實驗!不要實物重復本實驗!理由同上!這一次除了你燒掉一個電壓源之外還搭上了一個小電阻!)

燈萎掉了。

問題的答案就在這裏: 因為真實的電源有內阻,所以在理論中能夠繼續工作的用電器在被短路後無法工作了。

現在,我們繼續分析燈滅掉的原因。

我們在電路中的燈兩端接入電壓表,在燈的支路和電源的幹路上接入電流表,繼續放圖:

然後閉合電鍵S1:

大概的能夠發現,電燈兩端的電流是1A,電壓接近100V,也就是題主理論中計算出的值。而偏差的那些,就是由於題主理論中沒有電源內阻的原因。

考慮內阻之後,燈泡兩端電壓大概是95V,跟額定電壓差不多。所以燈亮了。

然後題主喪心病狂的又一次閉合了電鍵S3:

就成了這個樣子,燈兩端的電壓20nV,流過電流2nA,這燈要是還能亮那才是活見鬼了。

並不是因為但是我們看到,電源輸出的電流不但沒有減小,而且還增加了20倍。只不過這一次,20安培的電流全都從下面流走了,電流也是偷懶的,能不做功就不做功,從燈上走還要發光,多煩躁。

所以,電源電壓全都落在內阻上了。如果你學過焦耳定律,那麽很明顯,一會這電源就該冒煙了。

所以實驗室裏,絕對不允許電源短接。No Zuo NO DIE!

最後在仿真一張圖:如果題主那樣的電源,沒有內阻的時候短接會怎樣吶?

導線並不能把電燈兩端拉成等勢體 ,燈兩端仍然有90V的電壓。電流也接近1A。

而短路的那個開關S3兩端,也有90V的電壓,但是電流已經大到無法描述的地步。

最後在一次警告:

不要在實驗室重復本實驗!不要在實驗室重復本實驗!不要在實驗室重復本實驗~~

這一次你除了燒掉一個電源之外,一定還會買一贈一的毀掉一個電流表,此言童叟無欺如假包換。

嗯,我是不是應該發個多圖預警?Orz