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 -을 +2V 전원의 전력은 있지만 전류가 흐르는 공급 +로 -.

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 의 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.


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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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