회로는 왜 루프로 간주됩니까?


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따라서 배터리를 포함하는 회로와 같은 회로에 대해 이야기 할 때 회로는 루프처럼 보이지만 전원 공급 장치가 실제로 출력에 가깝기 때문입니다.

그러나, 반드시 그런 것은 아닙니다. 배터리는 편리하기 때문에 자체적으로 포함되어 있지만,이 권리를 이해하면 양으로 충전 된 엔드 포인트에 전원을 연결하여 전원을 방전시킬 수 있습니다.

회로는 그렇게 생각하는 것이 편리하기 때문에 루프로 간주됩니까? 강이 원을 따라 흐를 수 없기 때문에 전기는 순 영점으로 작동하기 때문에 운동도 할 수 없기 때문에 전기도 마찬가지입니다!


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"하지만 양으로 충전 된 엔드 포인트에 연결하여 전원을 방전시킬 수 있습니다".... 잘못!
Trevor_G

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강은 순환 적으로 흐르고, 그 고리의 일부는 바다, 구름, 비와 관련이 있습니다.
Andrew Morton

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당신의 문제는 에너지와 전자 / 전류를 같은 모델에 맞추려고합니다. 전류는 동력원에서 부하로 에너지를 전달하는 체인입니다. 모든 체인과 마찬가지로 계속 작동하려면 소스로 되돌아 가야합니다.
Trevor_G

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Ohms Law와 EE의 모든 것은 실제로 내려가는 실제 혼란 의 편리한 추상화입니다 .
유진 Sh.

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기술적 대답은 아니지만 어원 적 관점에서 "회로"는 "루프"를 의미합니다. etymonline.com/word/circuit
DukeZhou

답변:


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전도성 물질의 전하가 정전기 전위차를 비교적 빠르게 평형화하는 경향이 있기 때문에 대부분의 회로는 루프로 간주됩니다. 예를 들어 긴 와이어 /로드를 사용하십시오. 전자를 한쪽에 추가 할 수 있다고 가정 해 봅시다. 처음에는 0 개의 전자로 시작합니다. 첫 번째 전자를 추가하면 주위에 아무것도 없으므로 기본적으로 어디든 갈 수 있습니다. 두 번째 전자를 추가하면 첫 번째 전자를 가능한 한 멀리 밀어서 막대에 전하 균형을 만듭니다. 이 첫 번째 전자 이동은 실제로 작은 전류이며 그 이동은 작업을 추출하는 데 사용될 수 있습니다 (시스템에 두 번째 전자를 추가하는 작업이 필요했기 때문에). 세 번째 전자를 추가하면 두 번째 전자가 중간으로 밀립니다. 두 번째 전자 움직임은 첫 번째의 절반이므로 작업량의 절반 만 추출 할 수 있습니다. 첫 번째 전자는 다른 쪽 끝에 있으며이 시점에서 움직이지 않았습니다. 한쪽 끝에 전자를 막대에 계속 추가하면 다른 전자의 움직임이 점점 줄어 듭니다. 곧, 당신은 수천 볼트에 있고 전자가 갈 곳이 없기 때문에 그로부터 어떤 작업도 추출 할 수 없습니다.

대신, 한 쪽에서 전자를 꺼내 다른쪽에 전자를 추가하면 어떻게 될까요? 이제 모든 전자는 다른 모든 전자가 한 방향으로 같은 양으로 반응하도록합니다. 이제 이동하는 각 전자에 대해 시스템에서 균일 한 양의 작업을 추출 할 수 있습니다. 그러나 당신은 무엇을 했습니까? 한 번에 하나의 전자를 움직이는 손으로 루프를 만들었습니다. 이것이 대부분의 회로가 루프를 사용하는 이유입니다. 전자를 한 방향으로 (또는 두 방향으로) 밀어내는 것이 있습니다. 귀하의 경우, 배터리이지만 발전기 및 다양한 기타 방법을 사용하여 전자를 "펌핑"하여 다른 위치에서 전자를 추출 할 수 있습니다.


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이것은 정말 좋은 설명입니다. 감사합니다. 기본적으로 배터리는 "펌프"이며 전자를 시스템에 밀어 넣고 "다른 쪽 끝에서 떨어질 때"잡아내는 "포수"입니까?
dudewad

그래도 내 질문의 요점을 명확히하고 싶습니다. 배터리의 "펌프"면과 배터리의 "캐처"면은 회로 자체를 제외하고는 연결되어 있지 않습니다. 즉, 문자 그대로 완전히 닫힌 루프가 아닙니다 Definiton. 내가 그 말을하는 것이 맞습니까?
dudewad

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@dudewad 그들은 실제로 밀접하게 연결되어 있습니다. 배터리를 살펴보면, 그것이 작동하는 유일한 이유는 그것이 움직이는 전자가 야기하는 전하 차이를 이온 (충전 된 원자)으로 재조정 할 수 있기 때문입니다. 움직이는 모든 전자 (-)에 대해,이 균형을 맞추기 위해 양이온이 배터리의 다른 판으로 내부적으로 이동해야합니다.
오르타

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@dudewad 배터리를 분리하여 두 이온 사이의 전해질 연결을 제거하면 (이온이 움직이지 않도록) 배터리 작동이 빠르게 중단됩니다.
오르타

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배터리는 전자를 양극에서 음극으로 이동시키는 "마법의 화학 물질"을 가지고 있습니다.
user253751

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배터리는 전자 펌프라고 생각할 수 있습니다. 전자를 양의 단자에서 음으로 이동시켜 특정 '전기 압력'을 유지합니다. 나쁜 모델이 아닙니다).

실제로 이런 일을 유용하게하려면 움직이는 전자를 사용하여 흥미로운 일을하는 전자가 흐르도록 경로를 제공해야합니다 [1]. 이것은 얇은 와이어를 가열하여 빛을 만들거나 다른 전기 화학 반응을 통해 다른 배터리를 재충전하거나 모터 등에서 자기장을 만드는 것일 수 있습니다. 시스템이 매우 짧게 (나노초를 생각할 때) 더 많이 실행하려면이 경로가 분명히 루프 여야합니다.

접지 등의 언급이없는 지점은 모든 전압이 수행중인 임의의 지점을 기준으로 측정되며, 유용한 전압을 수행하려면 전류가 흐르기위한 루프가 있어야합니다 [2].

그라운드는 문맥에 의존하는 방식으로 적어도 3 가지 다른 것을 의미하는 정말 쓸모없는 단어 중 하나입니다. 지금은 무시하십시오.

[1] 구리 도체의 전자는 평균적으로 느리게 움직여 놀고 싶고 초당 1mm 이하로 생각하지만 와이어는 볼 베어링으로 ​​가득 찬 튜브와 같습니다. 결국, 하나는 다른 하나가 더 빨리 튀어 나오면 어떤 볼도 실제로 튜브 아래로 움직입니다.

[2] 예, 플래시 메모리 게이트, 정전 식 렌즈, 레이저 프린터, 모든 종류의 사소한 예외는 있지만 지금은 롤백합니다.


당신이 지상에 대해 그렇게 말하는 것은 위안입니다 .. 그렇기 때문에 나는 움직이는 정의 인 것처럼 보입니다. 우리 집이 지금까지 불타 지 않았다는 것은 놀라운 일입니다. 감사!
dudewad

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죄송합니다 배터리 또는 전원 공급 장치는 장기적으로 전기적으로 중립을 유지해야합니다. 분리 된 전하에 대한 복원력은 매우 커서 회로 규모에서 전하의 영구 분리는 일어나지 않을 것입니다. 이것은 전류가 한 터미널에서 흘러 나오는 경우 다른 터미널을 통해 흘러야한다는 것을 의미합니다. 가장 가까운 예외는 일렉 트릿 마이크인데, 여기에는 영구적으로 분리 된 요금이 포함되어 있습니다.


그러나 음으로 하전 된 입자를 복도의 한쪽 끝에 저장하고 수용 매체를 다른 쪽 끝에 놓을 수 있습니까? 이것은 루프가 아니라 오히려 일종의 "균등화"를 구성합니다. 말이 돼? "루프"가 문자 그대로 취해 져야하는지 명확히하려고 노력하고있는 것 같습니다.
dudewad

@dudewad, 루프는 문자 그대로 매우 많이 사용됩니다. 모든 회로 분석은 루프를 기반으로합니다. 사람들은 매우 극단적 인 상황에서 발생하는 예외를 지적하는 것을 좋아합니다. 그러나 전하가 회로 요소로 흘러서 그곳에 머무를 수 있다고 확신한다면 말 그대로 회로 분석이 불가능하다는 것을 알게 될 것입니다. 거시적 인 물리적 세계는이 동작과 충분히 일치하여 예외에 대해 걱정할 필요가 없습니다.
mkeith

장기적으로뿐만 아니라 순간적으로도. 전자총이나 다른 물체에서 발사 된 몇 개의 여분의 전자에 대해 걱정하지 않지만 회로 분석의 관점에서 보면 모든 회로 요소는 전기적으로 순간적으로 중립적으로 유지되어야합니다.
mkeith

@mkeith-전자총과 유사한 이온 소스를 설명하기 위해 문구를 구체적으로 추가했습니다. 그리고 전자총은 전자 회로의 일부 였지만 (중립이 아닌 구성 요소를 생성하도록 구성되지 않았음에도 불구하고) 전자총이 어떻게 해제되는지 알 수 없습니다.
WhatRoughBeast

@dudewad 방금 회로를 연구하기 시작하면 문자 그대로 "루프"라는 개념을 취하십시오. 그러나 "반복"하고 이야기의 일부만을 말한다는 것을 명심하십시오. 전류가 와이어를 통해 흐를 때 또는 고주파에서 발생하거나 전자기 방사선 (예 : 무선 전송)이 포함 된 경우 또는 어떤 유형의 반도체 장치 (가장 기본적인 것)가 어떻게 원자 수준 에서 발생하는지 설명하려는 경우 )가 효과를 발휘하려면 "루프"보다 훨씬 더 많은 이론이 필요합니다. 그러나 당신은 간단한 아이디어로 시작하고 그들 위에 구축해야합니다 ...
alephzero

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회로는 반드시 루프 여야합니다. 루프가 닫히면 전류가 부하를 통해 흐릅니다. 루프가 열리면 회로가 꺼집니다.

아마도 당신은 전압이 전하를 루프로 흐르게하는 "힘"이라고 가정 할 수 있습니다. 전류는 단위 시간당 흐름입니다.

루프가 없으면 전류가 없습니다.

...하지만이 권리를 이해하면 양전하로 충전 된 끝점에 전원을 연결하여 전원을 방전시킬 수 있습니다.

아니요. 에너지 절약충전 절약을보십시오 . 양전 위에서 전하를 빼면 전하는 반드시 기준점 (baterry, GND 등의 음의 단자), 즉 폐 루프의 흐름을 통해 반환되어야합니다.


좋습니다, 그것은 도움이됩니다 ... 그것은 소스와 부하 사이에 관계가 있다는 것을 의미합니까?
dudewad

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... 말 그대로 전기가 루프에서 지구로 흘러가는 '지상'을 가질 수 있다면 지구는 어떻게 든 '루프'의 일부가됩니까? 그것은 나에게 조금 신비한 것입니다.
dudewad

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정확하지 않습니다. 전하는 높은 전위에서 낮은 전위로 흐를 수 있습니다. 루프가 필요하지 않습니다.
horta

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"반환 경로"로 "지구"를보십시오
Martin Petrei

좋아, 내 질문은 완전히 미쳤어? 나는 문자 그대로 이것은 전하의 균등화와 같고 효과적으로 전자가 어떻게 든 마술처럼 원 안에서 움직이는 진정한 루프가 아니라는 것을 분명히하고 싶습니다.
dudewad

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나는 더 일반적인 대답이 있다고 생각하며 우리는 전류가 전압이 아니라고 생각해야합니다.

모든 회로는 Kirchoff의 법칙 을 따라야합니다 .-모든 매체에서 전류가 흐르는 방식을 설명하는 Maxwell의 기본 방정식을 기반으로합니다.

어떤 주파수에서든 매체를 통해 노드가 연결되어 있지 않으면 회로의 일부를 형성 할 수 없습니다. 반대로 어떤 방식 으로든 연결된 노드는 회로의 일부를 형성합니다.

Kirchoff의 법칙은 간단하게 "어떤 회로에서든 전류의 합은 0"으로 표현 될 수 있습니다. 동일한 노드를 입력해야합니다.

이것을 논리적 결론으로 ​​가져 오면 회로의 합계가 0이되도록 모든 노드를 하나 이상의 루프에 연결해야합니다. 모든 부정 및 긍정적은 정확하게 취소해야합니다.


이것은 단순화되었습니다. 예를 들어, 무선 송신기에는 안테나에 흐르는 "전류"가 있습니다. 일반 미터로 측정 할 수 있지만 안테나 자체는 "폐쇄 회로" 가 아닙니다 . 물리적으로, 이는 특정 기하학적 구성으로 구성된 전도성 물질의 비트 모음 일뿐입니다. 안테나의 "터미널"사이의 DC 저항을 측정하면 개방 회로입니다!
alephzero

안테나는 폐쇄 회로입니다. 기존의 안테나에는 교대로 접는 전하가 이동하는 두 개의 '플레이트'가 있습니다. 접지면 효과로 인해 단순화 된 안테나조차 하나의 실제 도체와 가상 장치를 가지고 있습니다 ( en.wikipedia.org/wiki/Monopole_antenna 참조) .
Jason Morgan

간단합니다. Kirchoff / Maxwell 단순화는 사실입니다. 아마도 현재 관점에서 방출 된 RF를 회로의 일부로 고려하고 있었습니까? 이것은 저항기에서 방출되는 열이 더 이상 사실이 아닙니다. Maxwell의 방정식은 일반적이며 공간에서의 자유 파를 설명하지는 않습니다.
Jason Morgan

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여러분은 전자가 전위에서 더 높은 전위로 이동할 것이라는 점에서 일부는 옳습니다. 따라서 공간 A의 한 지점에 전압이 있으면 와이어가 공간 B 의 다른 지점으로 연결되어 전자가 전선을 통해 흐를 것이라고 생각할 수 있습니다 .

개략도

이 회로 시뮬레이션CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도

그러나 자체 전압은 아무 의미가 없습니다. 전압은 두 지점 간의 전위차입니다.

개략도

이 회로를 시뮬레이션

즉, 실제로 전압을 처음에 지정하려면 공통 기준점이 필요합니다. 따라서 원하는지 여부에 관계없이 약간의 저항으로 루프가 생깁니다.

그러나 그것은 또 다른 요점을 제시합니다. 위의 회로에서 참조 와이어가 없어도 전압 소스의 음극 사이에는 여전히 큰 저항이 있습니다. 따라서 루프가 있고 와이어에 작은 전류가 흐르지 만 측정하기에는 너무 작을 수 있습니다.

전류 개념과 전자 운동 개념을 분리하는 것도 중요합니다. 전자 운동은 물리적 현상 인 반면 전류는 추상적 표현입니다. 우리는 전류가 배터리 또는 커패시터를 통해 순환한다고 말하지만 실제로 전자는 그렇지 않습니다. 오히려, 같은 수의 전자가 반대편으로 들어가는 것처럼 전자를 빠져 나갑니다. 그 차이는 미묘하지만 중요합니다.


내가 참조. 그렇습니다. 전류! = 전자 이동, 그게 나에게 분명하다는 것을 이해하십시오. 나를 위해
바보 같은

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@dudewad ha .. 나는 그것을 스스로
바보

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전류는 전하 운반체, 일반적으로 전자 또는 전자 결핍 원자의 흐름입니다.

배터리를 사용하는 경우 : 폐회로의 전류가 전류 인 전류

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

하지만 어떤 사람은 나에게 괜찮다고 말해 주지만, 우리가 질식시킨 소스 유청의 긍정적 인 부분을 만지면 어떻게됩니까?

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

답은 매우 간단합니다. 사람이 지구와 닫힌 고리를 만들어 전자가 몸 안에 흐르도록하지만 새는 닫히지 않기 때문에 충격을받지 않습니다.


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배터리 다이어그램이 잘못되었습니다. 배터리 중앙을 통과하는 전류는 표시하지 않습니다. 와이어에 1 암페어가있는 경우 전해질을 통해 1 암페어가 있습니다. 전기 회로는 폐쇄 루프입니다. (배터리는 충전 펌프이며 전류의 경로는 배터리를 통과하고 다른 구성 요소와 마찬가지로 다시 출력됩니다.)
wbeaty

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배터리를 포함하는 회로, ... 루프처럼 보임

이는 IS 루프. 배터리의 전해질은 좋은 전도체입니다 , 짧은 cicuit입니다.

아마도 당신은 배터리가 "충전을 공급"하거나 전해질을 통한 전류가 0A라는 오해를 가지고 있습니까? 아니, 그런 식으로 작동하지 않습니다. 배터리는 단락, 매우 낮은 내부 저항처럼 작동하며 배터리가있는 간단한 회로는 폐쇄 루프입니다.

배터리는 회로에 전하를 공급하지 않습니다. 흐르는 전하는 구리 자체, 금속의 전자 바다에서 비롯됩니다.


좋은 이온 전도체를 의미합니까? 그것이 좋은 전자 전도체라면 배터리가 단락되어 화재가 발생할 수 있습니다. chemistry.stackexchange.com/questions/2644/...
호르

> 이온 전도체 양호한 전도체, 기간 (높은 암페어를 전도합니다.) 전해질은 판 사이의 "단락 점퍼"입니다. 그것이 모든 배터리가 실제로 작동하는 방식입니다
wbeaty

진실. 금속 와이어가 아닌 이온 단락이지만 이온 도체가 여전히 도체임을 알 수 있습니다. 그렇게 구별하지 않으면 혼란스러워집니다.
horta

덜 혼란 : 전자를 전혀 언급하지 마십시오. 이온도 언급하지 마십시오. 전류는 시작 또는 종료없이 닫힌 루프 형태를 취합니다. 전구와 마찬가지로 전류가 흐르는 경로는 전구와 마찬가지로 필라멘트를 통과하는 경로가됩니다. 또는 다이너 모의 경우 전류 경로가 코일을 통과합니다. 일반적인 오해 : 배터리의 한 판은 충전 원이고 다른 판은 "사용 된 충전량"을 수집합니다. 충전은 전해질을 통해 흐르고 배터리는 전체적으로 충전 펌프로 작동하기 때문에 잘못되었습니다.
wbeaty
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