전류가 거꾸로 흐르고 있습니까?


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아래 회로에서 :

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

2V 전원 공급 장치의 전류 방향이 5V 전원 공급 장치의 전류 방향과 반대 방향으로 흐르는 것이 어색합니다. 5V의 전원 공급 장치로부터의 전류 흐름 -+2V 전원의 전력은 있지만 전류가 흐르는 공급 +-.

수학적으로 모든 것이 잘 풀리고 숫자가 더해 지지만이 "뒤로"전류가 어떻게 진행되는지에 대한 직관을 얻는 데 약간의 어려움이 있습니다.

다음은 몇 가지 질문입니다.

  • 2V 전원 공급 장치가 배터리 인 경우 배터리가 충전 중임을 의미합니까? 이 경우 과충전으로 인해 배터리가 결국 폭발합니까?

  • 2V 전원 공급 장치가 일반 전원 공급 장치 (벽에 연결) 인 경우 전원 공급 장치가 왜 끊어지지 않습니까? 전원이 배터리가 아닌가? 따라서 전원 공급 장치를 "충전"하는 것과 같은 일이 없어야합니다. 왜 전자의 자연적인 흐름에 대항 할 때 전원 공급 장치에서 연기가 나오는 것을 보지 못합니까?


전압 차 방향으로 전류가 흐른다
KyranF

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@KyranF, 저항을 통해. 그러나 OP의 예에서 볼 때 전압 소스에는 해당되지 않습니다.
광자

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"음의"전류는 추측의 반대 방향으로 흐르는 전류 일뿐입니다.
Greg d' Eon

답변:


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다른 대답에서 알 수 있듯이 순수한 이론적 관점에서 볼 때 전류가 전압 소스를 통해 어느 방향 으로든 흐르면 아무런 문제가 없습니다. 이것이 바로 이상적인 전압원 입니다. 전류가 무엇이든 상관없이 핀에서 동일한 전위를 유지하는 회로 요소입니다 .

실제로는 전압 소스가 이상적이지 않습니다.

선형 레귤레이터는 일반적으로 전류가 반전 될 때 레귤레이션을 유지하지 않습니다.

전류가 반전되면 배터리가 충전됩니다 (화학 반응이 허용되는 경우).

그러나 전압 공급원을 사용하여 전원 공급 장치 이외의 것을 모델링합니다. 예를 들어, 전압 소스는 연산 증폭기의 출력을 모델링 할 수 있습니다. 또한 연산 증폭기 출력은 일반적으로 소싱 또는 싱킹 전류 (제한 내)에 상관없이 출력 전압을 유지할 수 있습니다.

또는 전압 소스가 션트 레귤레이터 또는 제너 다이오드를 모델링 할 수 있습니다. 이 장치는 전류를 싱킹 할 때만 조절을 유지합니다 .

또는 전압 소스가 순방향 바이어스 다이오드를 모델링 할 수 있습니다. 다이오드는 오직 전압 소스로 작동 될 때 전류 흐름 더 많은 양의 단자이다.

따라서 순수한 이론적 관점에서 전압원을 통해 흐르는 전류를 수용 할 수 있도록 준비해야합니다. 실제 회로에 대해 생각할 때는 전압원이 모델링하는 실제 장치와 모델이 예측하는 전류 방향에 따라 모델이 여전히 유효한지 여부를 고려해야합니다.


전형적인 "벽"전원은 정류기 (즉, 다이오드)가 AC 전원에 연결되어 있습니까?
Random832 2019

@ Random832, 그것은 규제되지 않은 벽 사마귀 일 것입니다. 보다 안정적인 출력 전압을 제공하기 위해 조정기 회로가 포함되는 것이 일반적입니다.
광자

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순수한 회로 이론에서 전원 공급 장치는 전력을 흡수하거나 공급할 수 있습니다 (전력을 공급할 필요는 없음). 당신의 회로를 하나의 소스를 가지고 있다면, 그것은 것입니다 에만 전력을 제공합니다. 그러나 회로에 둘 이상의 독립적 인 소스가있는 경우 하나 이상의 전원이 전력을 공급하는 한 하나 이상이 전력을 흡수 할 수 있습니다.

이 회로는 순전히 수학적 구성이라는 점을 명심하십시오. 독립 전압원은 배터리 가 아니지만 배터리 모델의 일부가 될 수 있습니다 .

직관적 인 이해를 위해 충전식 배터리를 생각해보십시오. 재충전 할 때 ... 어떻게 전류가 흐르는 것으로 의심됩니까? 배터리를 추측했다면 다시 생각해보십시오 =)


일반적으로 배터리를 충전 할 때 전류가 배터리로 들어오고 나옵니다.
user253751

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배터리를 방전시킬 때도!
Jamie Hanrahan

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글 머리 기호 다루기 :

1) 그렇습니다. 배터리를 충전하는 모습은 더 큰 전압에 연결하여 전류를 다시 밀어 넣는 것입니다. 발생하는 것은 전류와 관련된 배터리의 화학 및 크기에 따라 다릅니다. 일부 유형 (NiFe, 더 큰 납산)은 몇 밀리 암페어의 플로트 전하로 영원히 유지 될 수 있습니다. 다른 충전재는 쓸모 없을 때까지 전극에 도금하여 충전 용량을 천천히 줄입니다.

2) 벽면 전원 공급 장치가 아닌 시뮬레이션입니다. 다시 말하지만, 다른 전압 소스로 전압 소스를 구동하려고 할 때 발생하는 일은 구현 방법에 따라 다릅니다. 자체적으로 꺼 지거나, 조정을 잃거나, 전류를 흘리거나 (시뮬레이션에서와 같이) 기타의 원인이 될 수 있습니다.


1

Q1 : 이것은 충전 전류이지만 실제로 충전 에너지를 저장하거나 폭발 할 경우 배터리 유형에 따라 다릅니다.

Q2 : regular전원 공급 장치는 네거티브로드 용으로 설계되지 않았으며 네거티브 출력 전류를 방지하기 위해 다이오드가있을 수 있습니다. 그러나 전원 공급 장치는 2 또는 4에서 작동 quadrants하여 음의 출력 전류를 싱크 할 수 있습니다.


Q1 : 이전에 게시 한대로 배터리가 폭발 (또는 파열되거나 안전 배기)되도록하려면 배터리 크기에 비해 충분한 에너지 / 전력을 공급해야 충분한 압력이 발생합니다.
Technophile

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@Technophile : 과열에 필요한 에너지는 충전 회로에서 나오지 않아도됩니다. 배터리의 작은 영역이 나머지의 것보다 더 많은 "충전"전류를 통과하는 경우, 그 작은 영역을 과열시키기 위해 충분한 전력을 공급하면 작은 영역이 배터리 자체의 저장된 에너지를 통과하기 시작하여 열 폭주가 발생할 수 있습니다.
supercat
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