门外汉，请大佬设计一个电路，二电源，优先一个，谢谢 - 电路设计论坛 -
中国电子技术论坛 -
最好最受欢迎电子论坛!
后使用快捷导航没有帐号？
Hot [直播]
门外汉，请大佬设计一个电路，二电源，优先一个，谢谢
09:31:37　　
二电源，优先一个，谢谢
(11.27 KB, 下载次数: 0)
09:31 上传
高级工程师
11:17:35　　
PCB在线计价下单
板子大小：
板子数量：
PCB 在线计价
可以用继电器进行切换 啊
17个问题&&&&&&&&11731个浏览
21个问题&&&&&&&&22759个浏览
69个问题&&&&&&&&9069个浏览
Powered by21ic官方微信-->
后使用快捷导航没有帐号？
查看: 264|回复: 6
求大佬罩，为什么我这个buckboost电路一通电超过3v就会烧芯片
&&未结帖(20)
主题帖子积分
实习生, 积分 9, 距离下一级还需 41 积分
实习生, 积分 9, 距离下一级还需 41 积分
主题帖子积分
专家等级：结帖率：0%
主题帖子积分
实习生, 积分 9, 距离下一级还需 41 积分
实习生, 积分 9, 距离下一级还需 41 积分
新手上路，用的tlp250芯片，驱动波形没问题，3V以下正常升降无压力，但是超过5v电流直线上升，几次之后芯片就烧了
本帖子中包含更多资源
才可以下载或查看，没有帐号？
21ic公开课，21ic网友共同的学习圈子！学单片机、嵌入式、模拟、电源……就看这里
移步更多21ic独家微课：
主题帖子积分
技术总监, 积分 21989, 距离下一级还需 28011 积分
技术总监, 积分 21989, 距离下一级还需 28011 积分
主题帖子积分
专家等级：结帖率：100%打赏：8.88受赏：31.98
主题帖子积分
技术总监, 积分 21989, 距离下一级还需 28011 积分
技术总监, 积分 21989, 距离下一级还需 28011 积分
谁烧？MOS管还是光耦？
21ic公开课，21ic网友共同的学习圈子！学单片机、嵌入式、模拟、电源……就看这里
移步更多21ic独家微课：
主题帖子积分
实习生, 积分 9, 距离下一级还需 41 积分
实习生, 积分 9, 距离下一级还需 41 积分
主题帖子积分
专家等级：结帖率：0%
主题帖子积分
实习生, 积分 9, 距离下一级还需 41 积分
实习生, 积分 9, 距离下一级还需 41 积分
谁烧？MOS管还是光耦？
光耦，5v后电路电流突然增大到1.8A，然后光耦就没波形，取下来测试就不正常了
21ic公开课，21ic网友共同的学习圈子！学单片机、嵌入式、模拟、电源……就看这里
移步更多21ic独家微课：
主题帖子积分
资深工程师, 积分 15144, 距离下一级还需 4856 积分
资深工程师, 积分 15144, 距离下一级还需 4856 积分
主题帖子积分
专家等级：结帖率：20%打赏：0.00受赏：10.00
主题帖子积分
资深工程师, 积分 15144, 距离下一级还需 4856 积分
资深工程师, 积分 15144, 距离下一级还需 4856 积分
光耦沒看到。Q1极性接反，连同R10k也要移动。
21ic公开课，21ic网友共同的学习圈子！学单片机、嵌入式、模拟、电源……就看这里
移步更多21ic独家微课：
主题帖子积分
实习生, 积分 9, 距离下一级还需 41 积分
实习生, 积分 9, 距离下一级还需 41 积分
主题帖子积分
专家等级：结帖率：0%
主题帖子积分
实习生, 积分 9, 距离下一级还需 41 积分
实习生, 积分 9, 距离下一级还需 41 积分
光耦沒看到。Q1极性接反，连同R10k也要移动。
光偶是下面那个tlp，ir540n管不是这样接的，么
21ic公开课，21ic网友共同的学习圈子！学单片机、嵌入式、模拟、电源……就看这里
移步更多21ic独家微课：
主题帖子积分
初级技术员, 积分 51, 距离下一级还需 49 积分
初级技术员, 积分 51, 距离下一级还需 49 积分
主题帖子积分
专家等级：结帖率：0%
主题帖子积分
初级技术员, 积分 51, 距离下一级还需 49 积分
初级技术员, 积分 51, 距离下一级还需 49 积分
光偶是下面那个tlp，ir540n管不是这样接的，么
21ic公开课，21ic网友共同的学习圈子！学单片机、嵌入式、模拟、电源……就看这里
移步更多21ic独家微课：
主题帖子积分
资深技术员, 积分 446, 距离下一级还需 54 积分
资深技术员, 积分 446, 距离下一级还需 54 积分
主题帖子积分
专家等级：结帖率：0%打赏：0.00受赏：2.00
主题帖子积分
资深技术员, 积分 446, 距离下一级还需 54 积分
资深技术员, 积分 446, 距离下一级还需 54 积分
这个光耦类型是推挽输出在这个负压电路是不适用的。
在输入电压加高且pwm波变为0是，电感反峰电压会经过开关管栅极经光耦vo--gnd内部三极管放电，造成光耦损坏。
用817之类单边输出光耦就足够了，一定要用的就要在250光耦vo和gnd之间并合适的瞬态吸收二极管或稳压管。
21ic公开课，21ic网友共同的学习圈子！学单片机、嵌入式、模拟、电源……就看这里
移步更多21ic独家微课：
技术奇才奖章
人才类勋章
奔腾之江水
发帖类勋章
时间类勋章
精英会员奖章
等级类勋章
技术导师奖章
人才类勋章
时间类勋章
沉静之湖泊
发帖类勋章
突出贡献奖章
等级类勋章
热门推荐 /2世界上没有绝对的绝缘，只有不努力的电压。
世界上没有绝对的绝缘，只有不努力的电压。
是电压击穿空气形成电弧发出的声音。&br&&br&一般来说，电蚊拍都会有3层金属网，其中靠外的两层较疏的金属网是同极的，中间一层是另一极。&br&当蚊虫处在内外两层金属网之间时，两极发生放电，把蚊虫电死。&br&&br&电蚊拍的电压是很高的，应该有上千伏。（因为放电量很小，所以一般来说不会对人造成伤害，但足以杀死蚊蝇。）&br&内外网的间距大约在5mm左右，此时电压不足以把之间的空气击穿，两极可以认为是绝缘的。因此不会时刻发生放电。&br&在蚊虫进入两层网之间时，由于蚊虫的身体导电性很好，几乎可以看作导体[1]，此时相当于两电极之间的空气层变薄了。在薄到一定程度时，电压把空气击穿了，形成电弧放电。&br&&br&击穿的意思是，空气分子在极强的电场下发生了电离。&br&空气被电离的时候发生了什么呢？&br&空气中的氮分子氧分子都是电中性的。在电场下，分子的正电荷中心和负电荷中心发生了分离，电场越强，分离得越显著。&br&直到外电场强到使电子可以完全脱离原子实的库仑吸引。此时分子就不复存在了，只有自由电子和离子。&br&（空气的击穿场强大约为30kV/cm。如果取电蚊拍的两极电压为3千伏，那在空气层厚度1mm左右的时候就可以被电离了。）&br&这个时候空气就能导电了。电蚊拍通过“外网—蚊虫的身体—电离的空气—内网”这条路，发生了放电。&br&电离空气放电这个过程，就叫电弧。&br&电蚊拍的声音和火花就是在这个过程中产生的。&br&就和电闪雷鸣的原理一样。&br&&br&这个放电过程只持续很短的时间[2]。但空气电离产生的电弧瞬间温度可以达到5000摄氏度。&br&剧烈的热胀冷缩急速推动了周围的空气。推动的速度比音速还要快，在这个过程中空气和空气发生了非常剧烈的碰撞[3]。&br&正是因为此，那么一点点空气才能发出如此响亮的噼啪声。&br&&br&&br&下面以一只被电死的苍蝇的视角来回顾一下整个过程：&br&苍蝇一旦飞到外层疏网处，它的命运就已经无法改变了。电场会把它向内吸。&br&它越来越靠近内层网。在自己的身体距离内网还有1mm时，它就触发了电弧。&br&此时，如果它还有意识的话，它会感觉到很烫、感到强烈的震动几乎要把它的肢解、强光会把它的复眼闪瞎。&br&但实际上在这一切发生的之前一瞬，它就已经被电死了（或电晕了?）。&br&&br&&br&我这几天在老家无聊得紧，特地做实验试了一下。&br&声音和火花都只发生在刚刚打上苍蝇的时候。&br&当一只苍蝇的身体夹在两层网之间，同时接触内外网（也就是苍蝇用自己的身体连通两电极）时，按通电开关不会有剧烈的声音和火花，只有很弱的电流流过苍蝇身体的滋滋声。&br&（有4只苍蝇被我这样烤熟了。不过，不用觉得我不人道，它们早在这之前就已经死得不能再死了。）&br&&br&&br&之后，我想研究一下空气层到底还剩多厚的时候会被电蚊拍电压击穿。&br&拿一个螺丝刀，小心地接触内网而不接触外网。在我正准备小心翼翼地让螺丝刀和外网发生放电时，被我奶奶喝止了。&br&&br&我：放心吧奶奶，我算过了，不会有危险的。&br&奶奶：咱家就这一个电蚊拍，被你玩坏了咋办？&br&我：…………&br&&br&&br&&br&[1]更严格的物理模型是：原先上下两层金属网，中间是介电常数接近1的5mm厚的空气层。现在在其中插入了一层介电常数很大的介质（苍蝇身体）。&br&&br&[2]电弧只会存在一瞬间，主要是因为电蚊拍出于安全考虑，单次放电的能量和电荷量是严格控制的。&br&&br&[3]仅仅靠热胀冷缩的那一下，强度应该不足以形成这么响亮的声音。因此，我猜想我们真正听见的声音，其实是被推动的空气突破音障的声音。有兴趣的读者可以进一步研究。
是电压击穿空气形成电弧发出的声音。 一般来说，电蚊拍都会有3层金属网，其中靠外的两层较疏的金属网是同极的，中间一层是另一极。 当蚊虫处在内外两层金属网之间时，两极发生放电，把蚊虫电死。 电蚊拍的电压是很高的，应该有上千伏。（因为放电量很小，所…
&p&&b&答案：电场的速度是光速，而电流的速度是龟速。&/b&
当闭合开关后，电源以光速在电路中建立起电场，并且驱动电路导电材料中的自由电子几乎同时沿着与电场方向相反的路径发生漂移运动，由此出现了电流。&/p&&p&电子的漂移速度V与电场强度E的大小成正比，即：&i&v&/i&＝&i&μE&/i&，这里的v是电子漂移速度，而&i&μ&/i&叫做电子的迁移率，E当然就是电场了。&/p&&p&电子的漂移运动形成的电流密度J为：&i&J&/i&＝&i&nev。&/i&这里的n是自由电子的密度，e是电子电量。&/p&&p&可以计算出，对于直径为1mm的铜导线，当流过的电流为1A时，导线中自由电子的漂移速度仅仅为0.1mm/s。比起电场的光速来，这个速度用龟速来形容还嫌过大，应当是蜗牛速度。&/p&&p&尽管电子的漂移速度如此缓慢，但电子产生的效应却十分惊人。例如导体发热就是自由电子与晶体点阵上的原子撞击，使得金属晶体热振动加剧，由此出现的焦耳热。 &/p&&p&不过，人们心目中的电流速度应当是光速。在这里，“电流速度”中的电流，应当是指广义中的电气现象，而不是指电子。在人们的心目中，电流应当是召之即来挥之即去。它等同与电气中的“气”，是电现象的象征吧。&/p&&img src=&/v2-8d5d4cb1a8e3f450f432a3b915d424d2_b.jpg& data-rawwidth=&1287& data-rawheight=&459& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1287& data-original=&/v2-8d5d4cb1a8e3f450f432a3b915d424d2_r.jpg&&&p&某次在公共汽车上，遇见两位初中生在辩论。一位学生说电流是光线的速度，另一位学生说电流是跑步的速度，两位学生辩论十分有趣，但都离不开“某位老师说的……”这句话。&/p&&p&我忍不住对他们纠正了一下，学生开始还愿意听，但后来就不耐烦了。学生说，“反正我们老师说电流是跑步速度！”，然后就不理我了。&/p&&p&也是，师生之谊大于天呐！&/p&
答案：电场的速度是光速，而电流的速度是龟速。
当闭合开关后，电源以光速在电路中建立起电场，并且驱动电路导电材料中的自由电子几乎同时沿着与电场方向相反的路径发生漂移运动，由此出现了电流。电子的漂移速度V与电场强度E的大小成正比，即：v＝μE，这…
首先先明确什么是颜色：颜色其实是物质反射光或者发光所对应的视觉效果。&br&太阳光里面什么颜色都有，所以太阳光是白色的。&br&太阳光照射到绿色植物上，植物的叶片把绿色光给反射出去，其它光加以吸收，所以植物的叶片是绿色的。&br&&img src=&/77a3e2eaba7e_b.jpg& data-rawwidth=&640& data-rawheight=&345& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&/77a3e2eaba7e_r.jpg&&同理，黄金的颜色、铜的颜色，还有银的颜色都是如此。&br&当电流流过导线时，例如铜导线、银导线，甚至黄金导线，我们发现导线的颜色依然故我。这说明，电流与导线的颜色无关。&br&下图是CPU的插头，它可是镀金的哦！当CPU通电后，镀金层会因此而变色吗？&br&&img src=&/b1baeffe2eda01_b.jpg& data-rawwidth=&819& data-rawheight=&370& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&819& data-original=&/b1baeffe2eda01_r.jpg&&因为电流指的是电子流的定向运动，这种运动其实与颜色没有什么关系。也就是说，电流涉及到电子流在导体中的运动过程，而颜色又涉及到光的吸收和反射过程，这两个过程之间没有什么关系，自然电流也就不会被打上颜色的标签了。&br&现在我们给一只电炉加上电，我们看到电炉丝随着温度的升高从灰黑色慢慢地变成暗红色、红色和亮黄色，这是电炉炉丝的热辐射，也即炉丝的发光效应。那么这是不是电流的颜色？答案还是否定的：这种颜色是电炉丝在不同温度下本征辐射所对应的颜色而已，与电流无关。&br&要证明这一点很容易：我们知道炉丝电阻阻值随着温度升高不断加大，但变化并不是很多，因此电流亦变化不是很大。尽管电炉丝随着温度升高其颜色从灰黑变成亮黄，其颜色与电流无关。也即电炉丝的颜色是温度的函数，而不是电流的函数。&br&&img src=&/c5b12027daa5b2a84a4db1c1b83f0c79_b.jpg& data-rawwidth=&698& data-rawheight=&330& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&698& data-original=&/c5b12027daa5b2a84a4db1c1b83f0c79_r.jpg&&我们给日光灯加上电压，灯管就发出白色的光；我们给钠光灯加上电压，它就发出黄色的光；我们给氖泡加上电压，它就发出橙色的光；我们给真空管加上电压，它就发出蓝色的光。&br&&img src=&/def4f0d387292_b.jpg& data-rawwidth=&1061& data-rawheight=&317& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1061& data-original=&/def4f0d387292_r.jpg&&这种光叫做辉光，辉光的颜色是由电极间的气体来决定的，而不是电流的颜色。&br&我们来看看发光二极管发出的光。我们发现，发光二极管发出的光的颜色也与材料有关，与电流并太大的关系。&br&&img src=&/9df63eade4e710c9223b01_b.jpg& data-rawwidth=&624& data-rawheight=&267& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&624& data-original=&/9df63eade4e710c9223b01_r.jpg&&说电流是无色的，这样讲也不对，因为电流并非等同于玻璃。&br&电子遵循的规律是量子力学，左右它的是波粒二象性。即使我们用某种方法将电子放大到如同汽车一般，但电子就是电子，它的运行规律绝不会等同于寻常的宏观物体。&br&因此，宏观物体的各种属性，例如透明性、硬度和延展性、气味，还有寻常物质的三态等等，均不适用于电子。而电子定向运动的集合——电流，自然也符合这个特点了。&br&电流如同节日里广场上的人流一样，根本就没有颜色这个参数（这里不针对特殊的人流集合，例如统一服装的运动员的集合、军人集合和学生集合等等）。我们只能定义电流的强度和密度，如同定义人流密度；我们无法给出电流的颜色，近似等同于无法定义人流的颜色。&br&&img src=&/17cecbb9dee610b50fc861_b.jpg& data-rawwidth=&723& data-rawheight=&580& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&723& data-original=&/17cecbb9dee610b50fc861_r.jpg&&
首先先明确什么是颜色：颜色其实是物质反射光或者发光所对应的视觉效果。 太阳光里面什么颜色都有，所以太阳光是白色的。 太阳光照射到绿色植物上，植物的叶片把绿色光给反射出去，其它光加以吸收，所以植物的叶片是绿色的。 同理，黄金的颜色、铜的颜色，…
交流电流的定义是：电流的大小和方向随着时间周期性地变化。&br&我们来看下图：&br&&img src=&/407fa1b29c_b.jpg& data-rawwidth=&1391& data-rawheight=&564& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1391& data-original=&/407fa1b29c_r.jpg&&左边就是发电机，我们看到它有三个磁极和三个绕组，这三个绕组就是用于产生A、B、C三相电压的源头。注意到两个事实：&br&1）三相绕组的线头和线尾的位置是不可变更的。&br&2）三相绕组的公共端连在一起，构成了公共极，也即三相绕组的中性点，并且还接地。&br&由第一点我们可以得知：这三个绕组的电压输出点对应的三条火线，以及中性点对应的零线位置不可变更。&br&由第二点我们可以得知，三条火线相对于零线的电压是220V，但零线电压因为接地的原因，基本上等于0V。&br&再看右图，我们看到了三个绕组输出的都是正弦波，它们的电压幅值随着三相绕组的旋转，在不断地改变大小和方向。&br&&b&尽管三相电压在不断地改变幅值和方向，但左图中的绕组头尾关系，也即火线和零线的关系，不会受到任何影响。也就是说：火线和零线与电压是否会改变大小和方向毫无关系。&/b&&br&现在我们来做一些必要的知识扩展：&br&&b&知识扩展：什么叫做相线（火线）？什么叫做PEN线（零线）？什么叫做PE线和N线？&/b&&br&我们来看下图。此图是国际电工委员会制定的国际标准IEC60364里的图，图中规定了我们居家配电的接地系统：&br&&img src=&/ee28d2c4c1cc8b3cb4291c6_b.jpg& data-rawwidth=&714& data-rawheight=&603& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&714& data-original=&/ee28d2c4c1cc8b3cb4291c6_r.jpg&&看不懂吧？我来解释一下：&br&1）接地系统到底有什么用处呢？它的用途就是保证用电的人身安全！&br&2）我们看到，图中左侧的三个绕组，它是变压器或者发电机的三相绕组，其输出端定义为L1、L2和L3，分别与三相电压A、B、C对应，也即三条火线。&br&3）注意到三相绕组具有公共点，且公共点必须先接地，然后以PEN的形式引出。PEN又被称为零线。&br&这里接地的目的是什么？它的作用是把三相公共点的电压强制性地限定为地电位，也叫做工作接地。这样一来，零线的电压就等于零了。&br&4）零线的正确名称叫做PEN线，这里的PE表示接地线，而N表示中性线的意思。因为PEN线把保护接地和中性线统一在一起了，所以它的正确名称是保护接地线。&br&注意看上图中间的第一个负载。它的外露导电部分接到PEN线上，然后从端子上再引一条线到零线端子上。这说明，对于PEN线而言，它的保护功能优先于中性线功能。这也是PEN线被称为保护中性线的原因。&br&由此可见，把PEN线称为零线很不合适。国家标准GB16895《接地系统》对火线和零线的称呼完全是否定的。&br&PEN线在使用时不得断线，若断线则其后部的电压最高会上升到相电压。这也是IEC和国家标准要求TN-C系统的PEN线要多点接地的原因。具体见下条说明。&br&5）当PEN引到我们千家万户的家门口，并且准备入户到家里的配电箱时，PEN必须再次接地，也即图中从左往右我们看到的第二个接地点。图中的文字说明是“重复接地”。&br&这样做有什么好处呢，好处是确保PEN线即使中间断裂了，但入户后的PEN线（零线）电压为零。&br&6）PEN线开始入户，它被分开为PE线和N线。我们居家的三角插座上，最上方的插头接PE线，左边的插头接L线，右边的插头接N线。&br&由此可见，事实上我们家里已经没有零线了，而是保护线PE和中性线N。&br&注意上图中最右侧的负载，它的外露导电部分直接引到PE线上，而电源则引入三条相线和N线。对于家装来说，电源引入为相线和N线。&br&注意这两个负载的外露导电部分的接地方式，它们分别代表了TN-C系统下和TN-S系统下用电设备外露导电部分的接地措施和方法。&br&值得注意的是：TN系统下接地电流比较大，因此被称为大电流接地系统。大电流接地系统中出现单相接地故障时，依靠断路器（空气开关）来保护线路。&br&7）这种接地方式或者接地系统被国际标准和国家标准命名为TN-C-S。它是我们家装配电系统的主要接地方式。&br&其中TN-C表示从电源引出的中性线是保护中性线PEN（零线），而后面的S表示入户后PEN分开为保护线PE和中性线N。&br&下面这张图就好理解了，是我绘制的说明图：&br&&img src=&/1bbc4ede86_b.jpg& data-rawwidth=&808& data-rawheight=&552& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&808& data-original=&/1bbc4ede86_r.jpg&&图中我们看到电力变压器，还有总开关，以及L1、L2、L3和PEN线，这些都属于三相四线制的范畴。&br&注意哦：在IEC60364中，规定配电系统中能被称为“线”的一定是正常运行时有电流流过的导线。PE线是没有电流流过的，而N线和PEN线是有电流流过的，因此前者不算“线”，后者才算“线”。&br&上图中，我们的居家内是单相两线制，这里的“线”指的是相线和N线，PE线可不是“线”哦。&br&这个概念在我的帖子中被一再说明了，请知友们务必注意。&br&我们从L3引相线到我们家的配电箱入户，从PEN线引到居家配电箱外侧时，先重复接地，然后分开为N线和PE线，接着就入户。这样就构成了我们家里的单相交流电配电系统，也即单相两线制。&br&我们看到，家里的插座上，相线、N线和PE线都已经接到位，我们就可以放心地安全用电了。&br&看到这里，我们再一次发现，不管是火线、零线也好，是相线、N线和PE线也好，与电压是否周期性地改变大小和方向，真的是一点关系也没有。&br&===========================&br&&b&这个帖子写完后，没想到大家的反映如此热烈。特别是对零线的电压和电流关系，我们的中学生知友们觉得很迷惑。为此，我专门在此文档的后部，添加一些内容给大家解惑。&/b&&br&&b&增加内容之一：&/b&&br&零线是三相绕组的公共点，并且它的电压基本上等于零。&br&知道为什么要加上“基本上”这三个字？是因为零线在入户前接地，使得入户点的电压被强制性地拉到地电位，也即零电位。但零线是有电阻的，所以距离接地点越远，它的电压也就越高。&br&当然这里所指的“越高”其幅值很小。以家装为例，零线的电阻应当在数十毫欧以内，若流经零线的电流为40A（家装线路的最大值），零线压降不会超过0.5V.。&br&入户后，由于零线已经分开为N线和PE线，因此真正意义上的零线已经不存在了，接入插座的是N线，也即中性线。&br&我们来看下图：&br&&img src=&/9eb907cefbd5b1caf44a75f_b.jpg& data-rawwidth=&836& data-rawheight=&688& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&836& data-original=&/9eb907cefbd5b1caf44a75f_r.jpg&&从图中我们看到入户的是L3相（红色），同时入户的还有PEN线也即零线。&br&入户前，PEN线再次接地。注意，这里的接地其实是接到大楼的接地网扁钢上，也即MEB。&br&&b&入户后，PEN线分开为N线和PE线。从此以后，零线事实上已经不存在了，只有N线和PE线。&/b&&br&我们看到，电源入户后首先接入2P的主开关，其下为配电箱主母线。从主母线上经由最左边的第一只开关，形成照明回路；中间的带漏电保护器RCD的是插座开关，其下接入四只插座。&br&我们看右侧最下方的图。&br&这四只插座从物理位置看，有先后次序。由于导线自身也是有电阻的，因此可以看成是一张网，网上的负载可以理解为是负载电阻R（假定所有负载阻值都相等），而连接导线可以理解为是线路电阻r（假定所有导线电阻均相等），由此构成了一个个的节点。&br&显见，越往左，电流就越大，导线的负担也越重，越容易发热。&br&值得注意的是：中性线的左侧是接地的，因此中性线的电位始终为零电位。&br&我们再看左侧的电压和电流波形图。图中的电压和电流为相线L上的波形。&br&此图把居家负载看成为阻性负载了，所以电压波形和电流波形同相位。&br&假定此刻的时间为0。过了5毫秒后，相线的电压相对N线到达最大值，为1.414X220=311V。&br&同时，对于任何一个节点来说，电流也达到最大值。如果插座上的总电流是10A，则左端上部的第一个节点处，流入与流出的电流均为1.414X10=14.14A。&br&那么在中性线最左端的第一个节点处，它的电流是多少呢，此处流入和流出的电流也为14.14A。但此节点的电压为零电位。&br&注意，此时的电流方向为相线指向N线。&br&再过5毫秒，相线上的电压为零，这时的系统电流亦为零。&br&其后的5毫秒，相线上的电压为-220V，其最大值为-311V，而电流为-14.14A。说明此时的电流方向为N线指向相线。&br&再往后5毫秒系统返回初始态。&br&我们来看下图：&br&&img src=&/71ad273ee90a76f3ddb55_b.jpg& data-rawwidth=&381& data-rawheight=&140& class=&content_image& width=&381&&此图就是上图插座电路的等效电路图。输入电压的有效值为220V，我们据此就可以计算出总电流。如果把R的r的具体数值代入，当然就可以得到数值解。&br&&b&说了一大通，什么意思呢？&/b&&br&&b&１）我们看到相线和N线，或者相线与零线之间的关系是物理性的位置关系，与电压或者电流的方向是否为正、为负、为零毫无关系。&/b&&br&&b&２）居家配电系统一旦入户后，所谓的零线也即PEN已经不存在，存在的只是相线和N线，还有PE线而已。&/b&&br&&b&以上这句话就是给题主的解答吧。&/b&&br&&b&增加内容之二：&/b&&br&&b&问题：对于单相系统的PEN线，当发生断裂了，不是没电了吗？为何有高压？&/b&&br&&b&答：&/b&&br&对于三相系统，PEN线断了，但三相的负载还在，PEN线断裂点后部的电压由三相负载的平衡度来决定。特别地，当发生单相接地故障时，断裂点后部的PEN线将直接接到相线，其电压会升至相电压。&br&对于单相系统，当PEN线断裂后，与相线相接的负载处于开路状态，PEN线断裂点的电阻为无穷大，于是相电压经过负载电阻直接加载到PEN线断裂点的后部，而PEN线断裂点前部的电压仍然为正常的接地零电位，于是PEN线断裂点两端的电压降又是相电压，尽管此时负载已经停止工作并且工作电流为零。&br&&img src=&/a2fd0d531e2d975aa6a2_b.jpg& data-rawwidth=&581& data-rawheight=&236& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&581& data-original=&/a2fd0d531e2d975aa6a2_r.jpg&&上图负载r右侧断点的电压与电源电压是一致的，都是220V。&br&想想电池就知道，我们把一只电阻接在电池正极，电阻另一端悬空，然后用万用表去测量电阻的另一端与电池负极之间的电压，您会发现此电压就是电池电动势，也即1.5V。&br&在这里，电阻的悬空端与电池负极之间的断点空间关系与PEN线断裂点空间关系是完全一致的。&br&另外，在家装线路中，有一个原则，就是火线接开关，零线接负载，道理是一样的。如果我们反过来接，零线接开关，火线接负载，则即使开关打开，但负载会带电。&br&这里的道理和PEN线断裂后断点两端出现高电压原理一致。&br&不过，上图中的电器其实属于TN-C-S系统。真正的TN-C系统，PEN线首先要接到用电设备的外露导电部分，然后才接到电器的电源零线输入点。由此可见，TN-C系统对于家装电路来说，其安全性较差，也很危险。这也是油库、煤矿等具有爆炸性的场所严禁使用TN-C的原因。&br&&b&也因此，真的很不希望在我们家的配电系统中出现零线，而希望出现N线和PE线。&/b&
交流电流的定义是：电流的大小和方向随着时间周期性地变化。 我们来看下图： 左边就是发电机，我们看到它有三个磁极和三个绕组，这三个绕组就是用于产生A、B、C三相电压的源头。注意到两个事实： 1）三相绕组的线头和线尾的位置是不可变更的。 2）三相绕组…
我们来看下图：&br&&img src=&/v2-15c5d33c1a766a40e26098bfad80bba2_b.jpg& data-rawwidth=&740& data-rawheight=&409& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&740& data-original=&/v2-15c5d33c1a766a40e26098bfad80bba2_r.jpg&&当我们接通电路后，即使开关K还没按下，但电源的电场已经建立起来了。由于开关K断开状态时电阻非常大，所以系统中没有电流。一旦开关K闭合，则全系统的电子（这里指的是自由电子）同步地按相同方向运动，由此形成电流。&br&这个观点很重要。&br&&b&我们来看基尔霍夫电压定律KVL和电流定律KCL成立的条件是什么？它的第一个条件是电路中任何一点的电流不会产生堆积，也即所有电子（自由电子）必须同步运动；第二个条件是电路的实际尺寸必须小于电流波长的1/4。&/b&&br&按第一个条件，我们很容易看出，题主的看法是错误的。错误在于，没有认识到电路中首先建立的是电场，电场力是让电子运动的根本原因。&br&----------------------------&br&在静电场中，电荷受到电场力的驱使，会产生定向运动。我们想象在电场中存在N多的电荷，它们会象马拉松运动员那样地出现选手超越吗？答案是：不会。它们的运动是同步的，不可能超越。&br&有点象我们在空中洒下一把米，所有的米粒（初速度均为零）都按&img src=&///equation?tex=S%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D+gt+%5E%7B2%7D+& alt=&S=\frac{1}{2} gt ^{2} & eeimg=&1&&的规则运动，不可能出现超越。&br&&img src=&/v2-514bf63c4d4f46cacbcaca92_b.jpg& data-rawwidth=&937& data-rawheight=&441& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&937& data-original=&/v2-514bf63c4d4f46cacbcaca92_r.jpg&&知道为什么？原来静电场与重力场的性质非常类似，它们都是保守场。&br&&b&提一个问题：&/b&&br&&b&电路中的电流速度如何确定和计算？&/b&&br&提示：电源建立电场的速度是光速，但电流的速度却是常规速度，近乎为乌龟爬。怎么计算？&br&我们注意到：电流的速度一般泛指电场的速度，但题主的问题说电流的速度，应当理解为电子流的速度（以下简称电流速度）。&br&&b&在评论区的知友高震宇已经给出了一个答案，如下：&br&电流速度v，可以根据电流强度I，导体横截面积S，电子密度ρ计算。&br&vSρ=I&br&自由电子的密度很大，所以计算出电流速度很小，估计通常情况是秒速五厘米级别。&/b&&br&这个答案对不对呢？&br&从中学物理的观点来看，是对的。但从麦克斯韦电磁场理论的观点来看，则存在问题，需要修正。&br&但不管怎么说，导体中电流的速度是每秒厘米级别的乌龟速，这一点没有争议。&br&显然，这个结论与某些知友说电流的速度是光速，或者是光速的几分之一，显然有着天壤之别。&br&您猜对了吗？
我们来看下图： 当我们接通电路后，即使开关K还没按下，但电源的电场已经建立起来了。由于开关K断开状态时电阻非常大，所以系统中没有电流。一旦开关K闭合，则全系统的电子（这里指的是自由电子）同步地按相同方向运动，由此形成电流。 这个观点很重要。 我…
题主的问题是：题主把电压源与电流源的概念给弄混了，而且还忽略了人体的体电阻。&br&&b&第一个概念：电压源与电流源&/b&&br&我们来看下图：&br&&img src=&/e61dcaf91f32d7c8c40a6_b.jpg& data-rawwidth=&697& data-rawheight=&457& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&697& data-original=&/e61dcaf91f32d7c8c40a6_r.jpg&&上图是电压源，下图是电流源。&br&对于电压源，它输出的电压是恒定值，但电流随着外电路的阻值而取不同的值。&br&从题主的说明看，应当是电压源。它输出的电压恒定在24V，而电流则从0到20A之间取值。&br&我们从右图的波形图能看出来：电压恒定在24V，但电流则由外电路决定。&br&例如外电路电阻为100欧时，电流为24/100=0.24A；当外电路电阻为10欧时，电流为24/10=2.4A；当外电路电阻为1.2欧时，电流为24/1.2=20A。&br&我们将电压乘以电流，得到这台电源的功率是：&img src=&///equation?tex=P%3DUI%3D24%5Ctimes+20%3D480W& alt=&P=UI=24\times 20=480W& eeimg=&1&&。&br&再看电流源，它输出的电流是恒定值，但电压却随着外电路的阻值而取不同的值。&br&由右图的波形图可以看出，它输出的电流恒定在20A，但电压则由外电路决定。&br&例如当外电路电阻为0.1欧时，电压为20x0.1=2V；当外电路电阻为1欧时，电压为20x1=20V；当外电路电阻为1.2欧时，电压为20x1.2=24V。&br&------------------&br&前文已经说过，由题主的参数可知，该电源在很大可能性上是电压源，也即稳压电源。&br&事实上，在生产单位，经常看到很大电流的电流源。例如给蓄电池充电的充电器，它一般输出的电流就是20A；再例如电镀电源，它的电压不过十几伏，但电流可达数百安。&br&&b&第二个概念：人体电阻&/b&&br&&b&根据IEC60364，我们知道安全电压是50V。&/b&&br&请题主注意，上述这个概念很重要。再次提醒：安全电压不是36V，是50V！&br&我们还知道用于保护人体的漏电开关最大电流是30mA，将两者相除，得到人体能够承受的体电阻是：&img src=&///equation?tex=R_%7BMAN%7D+%3D%5Cfrac%7B50%7D%7B0.03%7D+%5Capprox+1667%5COmega+& alt=&R_{MAN} =\frac{50}{0.03} \approx 1667\Omega & eeimg=&1&&。&br&现在，我们用两只手直接接触电压源的正负极接线端子，我们来计算一下流过人体的电流是多少：&br&&img src=&///equation?tex=I_%7BMAN%7D+%3D%5Cfrac%7B24%7D%7B1667%7D+%5Capprox+0..4mA& alt=&I_{MAN} =\frac{24}{1667} \approx 0.mA& eeimg=&1&&&br&显然，这种电流是不会对人体产生电击作用的。&br&假定，24V稳压电源外电路电阻为1.2欧，它正在稳定地输出20A的电流。现在我们用手直接接触到电源的正负接线端子，当然电流会流过人体，那么这时电源输出的电流是多少呢？等于两者之和，即20+0.4A，可见流过人体的电流对于电源来说，只是零头的零头而已，几乎可以忽略不计。&br&那么此时会对人体产生电击作用吗？答案是否定的。&br&=============&br&最后，给大家出两个问题：&br&&b&1）对于本帖论及的24V稳压电源，我们可以知道它的内阻是多少吗？对于本帖论及的20A电流源，我们可以知道它的内阻是多少吗？&/b&&br&&b&2）如果我们不限定电流源的电压，当外电路电阻为100欧时，电源输出的电压是多少伏？此时会伤及人身安全吗？&/b&
题主的问题是：题主把电压源与电流源的概念给弄混了，而且还忽略了人体的体电阻。 第一个概念：电压源与电流源 我们来看下图： 上图是电压源，下图是电流源。 对于电压源，它输出的电压是恒定值，但电流随着外电路的阻值而取不同的值。 从题主的说明看，应…
题主的这个问题我认为近乎无解。这个问题不像是理论分析，也不像是工程分析，倒是有点像脑筋急转弯。&br&也罢，我给题主从工程上找个例子来说明：铜排并联问题。&br&看下图：&br&&img src=&/62e69cdfed75d586bf07c3_b.jpg& data-rawwidth=&950& data-rawheight=&618& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&950& data-original=&/62e69cdfed75d586bf07c3_r.jpg&&这是低压开关柜垂直母线的示意图。从左图看，它的额定电流是1000A。若负载电流超过1000A，则在垂直母线的背后并联加强排，见右图。并联了两支加强排后，垂直母线系统的电流就可以达到2000A。&br&现在我的问题是：如果电流超过2000A甚至更大，我们是不是可以再增加加强排的数量，以获得更大的带负载能力？&br&我们来看下图：&br&&img src=&/ba80ebb331e7a6781574fc_b.jpg& data-rawwidth=&713& data-rawheight=&576& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&713& data-original=&/ba80ebb331e7a6781574fc_r.jpg&&图1中，Rj是接触电阻，Rt是加强排线路电阻，而Rfz是负载电阻。由图1看到，这里并联了N支加强排。&br&图2是图1的简化图。图2中，我们设接触电阻与加强排线路电阻相同，都是R。&br&图2的线路看似很复杂，需要用三角-星转换才能得到节点电压。但我们发现，由于系统的对称性，使得U1=U1'，因此中间的加强排电阻R根本就没有电流流过。&br&这样一来，事情就极大地简化了。&br&我们来求负载Rfz前方的电压Un，为：&br&&img src=&///equation?tex=U_%7BN%7D+%3DE%5Cfrac%7BR_%7Bfz%7D+%7D%7Br%2BNR%2BR_%7Bfz%7D+%7D+%5Capprox+E%5Cfrac%7BR_%7Bfz%7D+%7D%7BNR%2BR_%7Bfz%7D+%7D%3D%5Cfrac%7BE%7D%7B%5Cfrac%7BNR%7D%7BR_%7Bfz%7D+%7D+%2B1%7D+& alt=&U_{N} =E\frac{R_{fz} }{r+NR+R_{fz} } \approx E\frac{R_{fz} }{NR+R_{fz} }=\frac{E}{\frac{NR}{R_{fz} } +1} & eeimg=&1&&&br&当N趋向于无穷大时，有：&img src=&///equation?tex=%5Clim_%7BN+%5Crightarrow+%5Cinfty+%7D%7B%5Cfrac%7BE%7D%7B%5Cfrac%7BNR%7D%7BR_%7Bfz%7D+%7D+%2B1%7D+%7D+%3D0& alt=&\lim_{N \rightarrow \infty }{\frac{E}{\frac{NR}{R_{fz} } +1} } =0& eeimg=&1&&&br&&b&什么意思呢？当并联的加强排数列足够多时，接触电阻的总和会趋向无穷大。接触电阻会消耗掉绝大部分电源电动势，使得负载上的电压近乎等于零。&/b&&br&&b&从这里我们看到了电阻的极限和电压极限之间的关系。&/b&&br&根据国家标准和规范，我们知道负载端的供电电压最低值不得低于额定值的90%。也即：&br&&img src=&///equation?tex=+%5Cfrac%7BU_%7BN%7D%7D%7BE%7D+%3D%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Cfrac%7BNR%7D%7BR_%7Bfz%7D+%7D+%2B1%7D+%3D0.9& alt=& \frac{U_{N}}{E} =\frac{1}{\frac{NR}{R_{fz} } +1} =0.9& eeimg=&1&&，&br&由此解得：&img src=&///equation?tex=N%3D%5Cfrac%7BR_%7Bfz%7D+%7D%7B9R%7D+& alt=&N=\frac{R_{fz} }{9R} & eeimg=&1&&&br&一般地，接触电阻大约是&img src=&///equation?tex=2%5Ctimes+10%5E%7B-3%7D+%5COmega+& alt=&2\times 10^{-3} \Omega & eeimg=&1&&，而&img src=&///equation?tex=R_%7Bfz%7D+%3D%5Cfrac%7B220V%7D%7B1000A%7D+%3D0.22%5COmega+& alt=&R_{fz} =\frac{220V}{1000A} =0.22\Omega & eeimg=&1&&，这里的220是单相电压，1000是单相电流。于是有：&br&&img src=&///equation?tex=N%3D%5Cfrac%7BR_%7Bfz%7D+%7D%7B9R%7D+%3D%5Cfrac%7B0.22%7D%7B9%5Ctimes+2%5Ctimes+10%5E%7B-3%7D+%7D+%5Capprox+12.2& alt=&N=\frac{R_{fz} }{9R} =\frac{0.22}{9\times 2\times 10^{-3} } \approx 12.2& eeimg=&1&&。&br&也就是说，当并联的加强排支数大于12根时，接触电阻造成的压降就超过了供电要求。这就相当于求解出题主要求的电压极限值和电阻极限值。&br&至于此时的电流极限值是多少？我就留给知友们吧。&br&有点意思吧！？&br&=============&br&感觉，此题很可能是题主出的一道脑筋急转弯，但被我给弄成了工程计算，而且未必题主能看懂。这个结果应当超出了题主的本意了。笑！
题主的这个问题我认为近乎无解。这个问题不像是理论分析，也不像是工程分析，倒是有点像脑筋急转弯。 也罢，我给题主从工程上找个例子来说明：铜排并联问题。 看下图： 这是低压开关柜垂直母线的示意图。从左图看，它的额定电流是1000A。若负载电流超过1000…
只能用伏特无法用安培。&br&举几个栗子(如果Lv29皮卡丘自然习得技能机24十万伏特)：&br&&br&皮卡丘 Vs 鲤鱼王=两倍伤害&br&皮卡丘 Vs 比比鸟=两倍伤害&br&皮卡丘 Vs 长翅鸥=四倍伤害&br&皮卡丘 Vs 妙蛙种子=二分之一伤害&br&皮卡丘 Vs 地龙宝宝=0&br&&br&皮卡丘 Vs 皮卡丘=二分之一伤害&br&皮卡丘 Vs 皮卡丘(避雷针)=0&br&&br&为什么同样的招式对于不同属性的对手的效果不同？&br&因为对手身体的电阻阻抗不同啊，同样是十万伏特的电压，打在水+飞属性的精灵身上就是大电流，打在地面系身上就跟挠痒痒似的。&br&生物通电后造成伤害主要是电击后心脏出现室颤或者停跳，而草系不存在这个问题&br&恒定电压输出，对手的阻抗不同，最终造成的伤害是要看电流的大小，以及对电流是否敏感~~&br&&br&十万伏特属于特功，具体还要看对手的特防等。&br&&br&&img data-rawheight=&171& data-rawwidth=&180& src=&/31a37f6b845c_b.jpg& class=&content_image& width=&180&&&br&比卡比卡~~&br&&br&&br&&br&----------------&br&看了&a class=&member_mention& data-hash=&202f6dde3d356593dee8dffa18f8880f& href=&///people/202f6dde3d356593dee8dffa18f8880f& data-hovercard=&p$b$202f6dde3d356593dee8dffa18f8880f&&@泽地&/a& 童鞋的回复我感觉自己太天真了。&br&&br&懒得建模啦。。&br&假设皮卡丘自带高电位，十万伏特是指与对手间的电势差，技能本质是弧光放电（类似闪电），10w伏特满足闪电的最小电压了，将空气击穿，产生高温（一万度C），将空气电离。这个过程，无论是高温或者电离后的缺氧空气都能够打击到对手&.&
只能用伏特无法用安培。 举几个栗子(如果Lv29皮卡丘自然习得技能机24十万伏特)： 皮卡丘 Vs 鲤鱼王=两倍伤害 皮卡丘 Vs 比比鸟=两倍伤害 皮卡丘 Vs 长翅鸥=四倍伤害 皮卡丘 Vs 妙蛙种子=二分之一伤害 皮卡丘 Vs 地龙宝宝=0 皮卡丘 Vs 皮卡丘=二分之一伤害 …
&ul&&li&看到 &a data-hash=&06f3b1c891d0d504eea8af& href=&///people/06f3b1c891d0d504eea8af& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@冷哲& data-tip=&p$b$06f3b1c891d0d504eea8af& data-hovercard=&p$b$06f3b1c891d0d504eea8af&&@冷哲&/a&的回答突然想起一些原来觉得十分美的东西，比如麦克斯韦方程组。听说美丽有两种，一种是深刻动人的方程，一种是你泛着倦意的脸上淡淡的笑容。&br&&/li&&/ul&&br&&ul&&li&我就来随便讲讲故事。如果我的电动力学没有还给老师的话，还能多写写公式装专业人士，
但是过去我就是学渣，现在大脑也不发达，但又觉得不会电动力学的程序员不配被称作全栈工
程师，所以试着回忆一下，并且只能讲到麦克斯韦的时代为止，量子力学框架下的我没接触
过，也学不懂。&br&&/li&&/ul&&br&&ul&&li&导电性是对某种实体物质而言的，电流的载体总是正或负电荷，比如原子核与电子，或者离子。导电性用电导率&img src=&///equation?tex=%5Csigma+& alt=&\sigma & eeimg=&1&&来衡量。电导率就是电阻&img src=&///equation?tex=R& alt=&R& eeimg=&1&&的倒数，你们都知道。真空里没有实物粒子，当然就没有电流这种东西，也没有电导率这个概念。有个概念叫做&b&电流密度&/b&&img src=&///equation?tex=J& alt=&J& eeimg=&1&&，我们搞工程的特别喜欢估算，不喜欢用积分，所以常常近似有：&br&&/li&&img src=&///equation?tex=J%3D%5Csigma+E& alt=&J=\sigma E& eeimg=&1&&&br&&li&其中&img src=&///equation?tex=E& alt=&E& eeimg=&1&&是电场强度，这才是&b&欧姆定律&/b&的真身。&br&&/li&&li&实际上，电流密度的定义式是：&br&&/li&&img src=&///equation?tex=J%3Dlim_%7BA+%5Crightarrow+0%7D%7B%5Cfrac%7BI%28A%29%7D%7BA%7D+%7D+& alt=&J=lim_{A \rightarrow 0}{\frac{I(A)}{A} } & eeimg=&1&&&br&&li&&img src=&///equation?tex=A& alt=&A& eeimg=&1&&是单位面积，&img src=&///equation?tex=I%28A%29& alt=&I(A)& eeimg=&1&&是通过该面积的电流。这个式子只是定义式，并不能看出因果关系。因
果关系存在于欧姆定理那里。&br&&/li&&/ul&&br&&ul&&li&而电场是不依赖实物粒子存在的。也就是说，真空中可以存在电场&img src=&///equation?tex=E& alt=&E& eeimg=&1&&。如果把一个电子扔到这个真空中的电场里，如果受力不平衡它就会跑起来。跑起来了就是电流，这个真空就不能被视作绝对真空了。有时候我们又称真空为自由空间，因为这里的电磁波都是无所顾忌的。 &a data-hash=&dac70ca9ec996c2d220498& href=&///people/dac70ca9ec996c2d220498& class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@王力乐& data-tip=&p$b$dac70ca9ec996c2d220498& data-hovercard=&p$b$dac70ca9ec996c2d220498&&@王力乐&/a&说的真空电子管是金属原子高温下发射热电子的产物。由于电子管两头分别是阴极和阳极，有电势差，有自由电子，就会形成电流。这玩意又被称为阴极射线，就是因为电子从阴极射出来往阳极跑。之所以要抽成”真空“是因为”真空“中阴极发射的电子受到的阻力较小，放在空气里秒秒钟就跑不动了。电子管温度很高，如果不够纯净，活跃的空气分子会把电子拦下来。所以会在里面放一些活泼金属作为除气剂。&/li&&/ul&&br&&ul&&li&真空中虽然不存在实实在在的电流，但有一种特殊的电流——位移电流。位移电流的概念是这么来的：原版的安培定律只适用于静磁场，&b&妖孽&/b&麦克斯韦觉得此事不妥，引入了电位移的概念，完美解决这个问题。电位移的定义为：&br&&/li&&img src=&///equation?tex=D%3D%5Cvarepsilon_%7B0%7DE%2BP+& alt=&D=\varepsilon_{0}E+P & eeimg=&1&&&br&&li&其中&img src=&///equation?tex=%5Cvarepsilon_%7B0%7D+& alt=&\varepsilon_{0} & eeimg=&1&&是真空介电常数，又被称为电常数，&img src=&///equation?tex=P& alt=&P& eeimg=&1&&是电极化强度，是电介质的性质。这个暂时不
管。电位移对时间的微分为位移电流密度：&br&&/li&&img src=&///equation?tex=J_%7BD%7D%3D+%5Cvarepsilon_%7B0%7D+%5Cfrac%7B%5Cpartial+E%7D%7B%5Cpartial+t+%7D+%2B%5Cfrac%7B%5Cpartial+P%7D%7B%5Cpartial+t%7D+& alt=&J_{D}= \varepsilon_{0} \frac{\partial E}{\partial t } +\frac{\partial P}{\partial t} & eeimg=&1&&&br&&li&这个式子右边第一项不依赖于电介质，是真空中时变电场的属性。所以导致真空时变电场好像
存在一个电流密度&img src=&///equation?tex=J_%7BD%7D+& alt=&J_{D} & eeimg=&1&&，从而有了电流。但这个电流并没有任何热及化学效应，更没有载流
电荷移动，只是一种”&b&心动&/b&“。电位移听起来比较抽象，实际上它又被称为电感应强度。高中物
理学过磁感应强度和电场强度，也许还听说过磁场强度，这几对电磁物理量高度对称。而学过
高中物理就应该都听说过”变化的电场会产生磁场“这句话。根据安培定则，电流会产生磁场。
实际上正是这个”位移电流“（“感应电流”）产生了磁场。麦克斯韦将这个式子代回安培定则的
方程，得到了麦克斯韦方程组的其中一个。结合描述时变磁场如何产生电场的法拉第感应定
律，麦克斯韦写出了惊世骇俗的电磁波动方程，并直接得出了真空光速的表达式，发现这货居
然是恒定不变的：&br&&/li&&img src=&///equation?tex=c_%7B0%7D%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7B1%7D%7B%5Cvarepsilon+_%7B0%7D+%5Cmu+_%7B0%7D+%7D+%7D++& alt=&c_{0}=\sqrt{\frac{1}{\varepsilon _{0} \mu _{0} } }
& eeimg=&1&&&br&&li&其中&img src=&///equation?tex=%5Cvarepsilon+_%7B0%7D+%5Cmu_%7B0%7D+& alt=&\varepsilon _{0} \mu_{0} & eeimg=&1&&分别是真空电介质常数和真空磁导率，三个都是常数。&br&&/li&&li&妖孽如麦克斯韦也不能理解，只能归功于以太，导致在爱因斯坦搞出狭义相对论之前，以太论
占据统治地位。&br&&/li&&/ul&&br&&ul&&li&现代的麦克斯韦方程组，分别描述了高斯定律，高斯磁定律，麦克斯韦-法拉第定律，麦克斯韦-安培定律。它和洛伦兹力方程一起构成了经典电动力学的基石，发展出当代电力和电子科技。二十世纪前半期，在量子力学、相对论、与粒子物理学领域的突破与发展，其崭新理论与微观麦克斯韦方程组相结合，成为建立量子电动力学的关键基石。量子电动力学是人类有史以来发展出的最精确的理论。&br&&/li&&/ul&&br&&ul&&li&大学时代，教这门课的马西奎先生被称作马克西奎，和麦克斯韦略谐音，因为&b&据说&/b&这些方程他都懂。&br&&/li&&/ul&&br&&br&&ul&&li&说回这个&b&电极化强度&/b&&img src=&///equation?tex=P& alt=&P& eeimg=&1&&，重点要来了，高能预警。当给电介质施加一个电场时，由于电介质内部正负电荷的相对位移，会产生电偶极子，这现象称为电极化。施加的电场可能是外电场，也可能是嵌入电介质内部的自由电荷所产生的电场。因为电极化而产生的电偶极子称为“感应电偶极子”，其电偶极矩称为“感应电偶极矩”。&br&&/li&&li&电极化强度定义为电介质单位体积 &img src=&///equation?tex=V& alt=&V& eeimg=&1&& 内的电偶极矩&img src=&///equation?tex=p& alt=&p& eeimg=&1&& 的平均值，推广到解析定义，也就是
微元&img src=&///equation?tex=V& alt=&V& eeimg=&1&&内是：&br&&/li&&img src=&///equation?tex=P%3D%5Cfrac%7Bdp%7D%7BdV%7D+& alt=&P=\frac{dp}{dV} & eeimg=&1&&&br&&li&为了衡量电介质因响应外电场的施加而极化的程度，我们引入电极化率&img src=&///equation?tex=%5Cchi_%7B%5Cvarepsilon+%7D+& alt=&\chi_{\varepsilon } & eeimg=&1&&，它是由下面这个
式子定义出来的：&br&&/li&&img src=&///equation?tex=P%3D%5Cvarepsilon_%7B0%7D%5Cchi+_%7B%5Cvarepsilon+%7D+E+& alt=&P=\varepsilon_{0}\chi _{\varepsilon } E & eeimg=&1&&&br&&br&&li&这个定义很直观。&br&&/li&&li&简单一点，只考虑各向同性的介质，把这个式子代回&br&&/li&&img src=&///equation?tex=D%3D%5Cvarepsilon_%7B0%7DE%2BP+& alt=&D=\varepsilon_{0}E+P & eeimg=&1&&&br&&br&&li&就得到了：&br&&/li&&img src=&///equation?tex=D%3D%5Cvarepsilon_%7B0%7D%281%2B%5Cchi+_%7B%5Cvarepsilon+%7D++%29E& alt=&D=\varepsilon_{0}(1+\chi _{\varepsilon }
)E& eeimg=&1&&&br&&br&&li&于是，&img src=&///equation?tex=%5Cvarepsilon_%7B0%7D%281%2B%5Cchi+_%7B%5Cvarepsilon+%7D++%29& alt=&\varepsilon_{0}(1+\chi _{\varepsilon }
)& eeimg=&1&&就是我们常说的电容率。终于回到高中内容了呢。高中物理老师讲电容器
时应该讲过，电容器充放电时两极之间并没有电荷通过，但是你可以假装它有一个电流，这
个假装的电流就是下面这个位移电流：&br&&/li&&img src=&///equation?tex=J_%7BD%7D%3D+%5Cvarepsilon_%7B0%7D+%5Cfrac%7B%5Cpartial+E%7D%7B%5Cpartial+t+%7D+%2B%5Cfrac%7B%5Cpartial+P%7D%7B%5Cpartial+t%7D+& alt=&J_{D}= \varepsilon_{0} \frac{\partial E}{\partial t } +\frac{\partial P}{\partial t} & eeimg=&1&&&br&&br&&li&所以我可以开始回答题主的问题了。将绝缘体置入外电场中，则束缚于其原子或分子的束缚电荷不会流过介电质，只会从原本位置移动微小距离。由于受到外加的电场力，正电荷朝着电场方向稍微迁移位置，而负电荷朝着反方向稍微迁移位置。这会造成介电质电极化，从而在介电质内部产生相逆的电场，减弱整个介电质内部的电场。如果电极化率比较高，产生的反抗电场就更强，由&img src=&///equation?tex=%5Cvarepsilon_%7B0%7D%281%2B%5Cchi+_%7B%5Cvarepsilon+%7D++%29& alt=&\varepsilon_{0}(1+\chi _{\varepsilon }
)& eeimg=&1&&看出，就是电容率很大，放在电容器里，能够提高电容器的容量。电容率大的有哪些？比如云母片啊，陶瓷，纸片，都是绝缘体。所以你应该听说过云母电容陶瓷电容纸片电容对吧。&br&&/li&&/ul&&br&&ul&&li&实际上，电极化机制非常复杂，同一种物质也可能同时具有电极化机制，讲不清楚。总之你很容易想象，介质内部电极化对外加电场的抵抗是有限度的。一旦超过某个阈值，就无法再维持原先电极化状态，这就叫击穿。真空的电极化率为0，所以它对外加电场没有阻碍。但是它不存在击穿这个说法，因为它并不产生击穿电流。真空也不能被叫做“绝缘体”，因为它根本没有“体”。&br&&/li&&/ul&&br&&ul&&li&电动力学之旅就到此结束了，电极化是绝缘的一种机制，但并非全部，学模拟电子技术的时候又学到下面这种解释：&/li&&li&电子能带理论指出，固体中的电子仅允许存在于一定的能量状态，这些能量状态形成彼此分离的能带。电子趋向于先占据能量最低的能带，在绝对零度能够被填满的能量最高的能带叫做价带，价带之上的能带叫做导带，价带和导带之间的空隙叫做能隙。在绝对零度以上，价带电子部分被激发而跃迁至导带，成为导带电子，并在价带留下空穴。根据能带理论，被电子填满的能带或空的能带对电导没有贡献，电导仅来源于半满的能带，导带电子和价带空穴合称载流子。金属的导带被部分填充，因而有良好的电导。对于半导体和绝缘体，在绝度零度下价带被填满，而导带没有电子。在常温下，半导体由于能隙较小，可以通过热激发而形成电子空穴对，因而具有一定的电导。相反，绝大多数绝缘体通常具有非常大的带隙宽度，价带电子很难被激发至导带，因此绝缘体的载流子浓度极低，相应地电导也极低，或者说这种材料绝缘。&/li&&/ul&&br&&ul&&li&对于绝缘体，总存在一个击穿电压，这个电压能给予价带电子足够的能量，将其激发到导带。
一旦超过了击穿电压，这种材料就不再绝缘了。然而，击穿通常伴随着破坏材料绝缘性的物理
或化学变化。&br&&/li&&/ul&&br&&ul&&li&云层内部或云和地之间极高的电压可以击穿空气，我们称之为电离——形成一条电流通路。空气被巨大的电能迅速加热，成为发光的等离子体，加热压缩等过程伴随着空气形成的机械波。我们称之为闪电和打雷。题主啊，你想想，空气本身就是一种良好的绝缘体了。你看那些高架的高压输电线都是裸线，就靠空气绝缘了，橡胶不能用。闪电就是高压击穿了绝缘体的产物啊。&/li&&/ul&&br&&ul&&li&其中有一种神秘的球状闪电，传统理论认为它是一种漩涡状高温等离子气体，利用内部高速旋转造成的向心力与外部大气压力达到平衡来维持了较长时间的稳定性。&br&&/li&&/ul&&br&&ul&&li&后来有一个叫刘慈欣的电气工程师，目睹了一场精心动魄的雷暴，看着娘子关电厂里弱爆了的发电机，难以抑制对伟大自然的崇敬，写了一篇小说，叫《&b&球状闪电&/b&》。&/li&&/ul&&br&&br&&ul&&li&我去撸算法了，真的很抱歉。&/li&&/ul&&br&&ul&&li&多年以后我也许还记得，我也曾经是一名电气工程师。&/li&&/ul&
看到 的回答突然想起一些原来觉得十分美的东西，比如麦克斯韦方程组。听说美丽有两种，一种是深刻动人的方程，一种是你泛着倦意的脸上淡淡的笑容。 我就来随便讲讲故事。如果我的电动力学没有还给老师的话，还能多写写公式装专业人士， 但是过去我就是…
这是一个很有意思的问题，要弄清楚它，我们首先要知道电流是怎样产生的，或者说，当我们合上开关的那一时刻，电路中到底发生了什么。&br&一个带电荷的粒子运动的时候也会产生电流，但我们这里所说的电流，是指的大量带电粒子运动形成的宏观效应。一根导线中有无数的自由电子，无时无刻不在做无规则的热运动，通常条件下他们向各个方向上运动的机会是均等的，因此如果我们取一个横截面，在一段时间内从两个方向穿过这个截面的电子数几乎是相等的，这是没有电流的情况。&br&现在我们在导线两端加上了一个电压，那么显然在外加电场的作用下，导体中的电子在做无规则热运动的同时，叠加了一个向高电势方向运动的速度分量，这使得穿过横截面两侧的电子数有了一个差值，这就是电流。需要注意的是每个电子的运动基本上还是无规则的，只不过在原来的运动上获得了一个定向的“漂移速度”，这个漂移速度通常是比较小的，只有厘米/秒甚至毫米/秒的数量级。&br&但是电流建立速度并不取决于电子的运动，而在于电场的传播。当导线两端加上电压后，导线中的电子几乎同时“感受到”电源所产生的电场，进而改变自己的运动规律，而电场传播的速度，是光速。这就好像司令部要调动一个国家的军队，不需要从最近的单位开始指挥，只需要开一个电话会议，全国的部队就几乎同时开始行动了。&br&适度的夸张和抽象有助于思考，下面将原问题进行一些改编：&br&**********************&br&距离地球的100光年的喵星有充足的能源，但当地的喵星人科技非常落后，公元21xx年人类成功将其殖民，为了利用其能源而建立了一条西电东送线路，31xx年的一天，工程顺利完工。&br&下面请听题：&br&&b&* 问题1:&/b&&br&地球上安装着整个电路中唯一的开关，人们在开关旁边串联了一台非常灵敏的电流表。在喵星上的发电站试运行了几百年后，人们合上了开关。问：多久能看到电流表有读数？&br&&b&* 问题2：&/b&&br&线路正常运行了很多年，人类的电力已经完全依赖这条线路，但突然有一天喵星人发动了一场轰轰烈烈的反封建反殖民的爱国运动，炸毁了电站，问：地球上多久后将停电？&br&&br&（先自己想，然后在文末找答案）&br&&br&&b&解释：&/b&根据狭义相对论的时空观，任何可以信息传播的方式都不能超过光速。这似乎与答案1相矛盾，但注意问题1中“发电站试运行100年以上”这个条件并不是可有可无的，在这几百年里，从电站出发的电场信号已经携带者信息以及能量充满了整条线路到达了地球，此时在开关两端已经有了电势差。&b&整个过程中，并没有瞬时传送任何信息。&/b&&br&但“喵新人起义”这个事件却是新发生的，&b&人类不管采取什么方法，都不可能在100年之内获得这个消息&/b&，提前知道的人一定是预言家。多远的距离外就意味着多久后未来，换算系数是光速，这就是所谓的“时空”。&br&&br&可是！电站都被炸毁了，这之后的100年里，人类消费的电力是从哪里来的呢？&br&这部分能量是以电场和电子动能的形式储存在电线中的。别忘了试运营的时候，电站可是白白发了100年的电的。从电站开始发电到地球能用上电，这中间至少要用100年的时间来使整个线路充满电场和能量，所以还是没占到什么便宜不是么？&br&&br&下面布置&b&家庭作业：&/b&&br&人类平定了喵星人的叛乱，修好了发电站，但又过了几万年，由于线路老化，地球又停电了，80年后，地球收到喵星殖民者发来的信息，报告说安装在喵星电站的电流表没有了读数，问：距离地球多远的地方的线路断掉了？&br&&br&**************************&br&最后回答原问题：&br&如果你是在电路完成连接100秒以后抓住电线两端的，没错，你将第一时间被电死。但是如果是3000万公里外的电源刚刚接入电路，接下来的100秒以内你怎么摸电线两端也没事，你用再好的电流表也检测不到任何信号，因为&b&你无法以超过光速的手段获得远方的信息&/b&。&br&----------------------------------------------&br&再来给看此答案的小学生一个容易理解的类比吧。南水北调中线工程全线贯通后，丹江口水库开闸放水，水要顺着运河流上几天时间才能到达北京，这个过程相当于给电线充电。但是如果是水库已经开闸几天了，运河里已经装满水，只是北京这边堵着出水口，那么只要你打开出水口立刻就会有水流出来。当稳定供水以后，即使水库把闸门关闭，北京还能再用一段时间河道中存的水，这相当于电线放电。&br&====================&br&* 答案1：立刻就有读数；&br&* 答案2：人类继续enjoy大约100年的电力是妥妥的。
这是一个很有意思的问题，要弄清楚它，我们首先要知道电流是怎样产生的，或者说，当我们合上开关的那一时刻，电路中到底发生了什么。 一个带电荷的粒子运动的时候也会产生电流，但我们这里所说的电流，是指的大量带电粒子运动形成的宏观效应。一根导线中有…
如果我没有记错的话，除了真空，似乎没有绝对的绝缘。对于所有的绝缘体，电压都可以大力出奇迹。&br&&br&具体的，还要请专业人士来回答。
如果我没有记错的话，除了真空，似乎没有绝对的绝缘。对于所有的绝缘体，电压都可以大力出奇迹。 具体的，还要请专业人士来回答。
我是来挖坟的，正巧和群里的小朋友争论到这个问题，于是就翻到这个了，还引用了上面朋友的理论，顺便把我的回答贴在这。&br&&br&今天和群里和一个小朋友谈到了一个问题，问题的起因是这样的：&br&我在网上看到了一个笑话——&br&关于I will notchange, no matter how U change …&br&文科生：“不论你怎么移情别恋，我是不会变心的”&br&理科生：“电流不随电压的变化而变化”&br&&br&本来是一个笑话，可是就是因为这句话，产生了一系列的争论。起因是，他觉得站在理科生的角度他觉得“电流不随电压的变化而变化”是错误的。&br&其实，站在一个准电气工程师的角度来讲，这个现象是可以实现的，具体方案就是一个带输出电流反馈的ACG电路而已。然后我告诉他这个是可以实现的，于是小朋友又开始去思考电压和电流的关系，他觉得有电压就一定有电流。各位读者可能也发现，其实问题已经发生了变化，不是“电流不随电压的变化而变化”这是否可以实现，而是电压与电流的相互依赖性。后来又不知道怎么扯到电势电场之类的。真是“尽信书不如无书”的现象，让人无不担心呀，所以赶快放下手上的活，也不打游戏了，赶紧写这么一篇科普贴。&br&&br&首先，从两者的定义说起：&br&&br&电压：也称作电势差或电位差，是单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差。&br&电流：电荷的定向移动，其大小称为电流强度，是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量。&br&&br&在此，为了便于说明，再引入两个定义：&br&&br&在静电学里，电势定义为处于电场中某个位置的单位电荷所具有的电势能。电势又称为电位，是标量，其数值不具有绝对意义，只具有相对意义。为了便于分析问题，必需设定参考位置。通常，一个明智的选择是将在无穷远位置的电势设定为零。那么，电势可以做如此工作定义：假设检验电荷从无穷远位置，经过任意路径，抗拒电场力，缓慢地迁移到某位置，则在这位置的电势，等于因迁移所做的机械功与检验电荷量的比值。在国际单位制里，电势的度量单位是伏特（Volt），是为了纪念意大利物理学家亚历山德罗·伏打（Alessandro Volta）而命名。&br&&br&电场是存在于电荷周围能传递电荷与电荷之间相互作用的物理场。在电荷周围总有电场存在；同时电场对场中其他电荷发生力的作用。观察者相对于电荷静止时所观察到的场称为静电场。如果电荷相对于观察者运动，则除静电场外，还有磁场出现。&br&&br&分析一下上面这四个的定义，不难看出来。电场是真实存在的物理场，具有物理意义，描述电场大小的量叫电场强度，是矢量。而电势是相对于参考点来讲的，是标量，也就是只是描述事物的现象而已。至于电压，则是在电势定义的基础上给出的，所以也是描述一个电场的现象。最后的电流，只和电荷的定向流动有关，只要电荷有定向流动就有电流。&br&&br&基于以上的分析，可以明白，&b&首先有电压就一定有电流这句话是错误的。因为电压只是一个描述电场这种物理场现象的一种标定方法，其方向和大小都是和电势这种标量的参考点的选取有关。&/b&&br&最简单的例子就是，断路的电路两端有电压但是没有电流，也就是&b&场是绝对存在的&/b&，但场没有产生效果的对象，也就是电荷。&br&&br&而有电流就有电压这句话明显也是不准确的，只要有电荷的定向移动就会有电流，而这种移动不一定是由于电场引起的，但是有移动之后必然会造成电场的改变，但是不能说改变或者产生了电压，因为有些情况下电压这个量是毫无意义的。比如，知乎网友举出的一个例子：显像管的原理就是电子束通过初期加速，打在屏幕上形成图像，而电子束只需要初期加速，不用电压来维持其定向运动。&br&&br&还有一个我不懂的例子：至于「带电粒子束必须先靠电压加速」的说法，这里就有一例不靠电压加速的。极易电离的分子通过高压环境进入真空环境，这是产生高速分子束的方法之一，相当于筛选出特定方向热运动的分子。然后在路径当中剔除电子，就获得了正电粒子束。&br&&br&在这里我也举一个例子，玻璃鱼皮革摩擦，会产生带电体，这是小学就知道的物理现象。在这个现象中，摩擦力产生电流，当然这过程是因为电势不对等所以会产生电流，但是产生电流的过程和之后的带电体的物理现象中，&b&电压量在此是毫无意义的，因为根本就没有明确的零电势参考点。&/b&&br&&br&这两个半例子，已经足够说明&b&有电流就有电压这句话的不准确性了。&/b&&br&&br&&b&当然有电流必定会有电场的变化，而电场的存在不一定会产生电流。这句话是完全正确的。&/b&&br&&br&从以上的说明可以看出来，电压和电流并没有必然联系。&br&&br&最后，补充一个关于阻抗的问题，阻抗的定义是：&br&阻抗是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。阻抗衡量流动于电路的交流电所遇到的阻碍。阻抗将电阻的概念加以延伸至交流电路领域，不仅描述电压与电流的相对振幅，也描述其相对相位。当通过电路的电流是直流电时，电阻与阻抗相等，电阻可以视为相位为零的阻抗。&br&&br&阻抗是一个复数，其数学含义是基于电压矢量和电流矢量的。这也就和小明与小明妈妈的关系一样，只有电压电流存在之后才有电力学上的物理意义。&br&&br&&br&都到了认真你就输了的年龄了，还是要顶着风险来这么一下，自己都受不了自己。其实还是希望大家在读书的同时，要保持一个开阔的思维。&br&&br&一千个人就有一千个哈利波特。&br&无论什么论点，都不是除了错了就是对的。正确与错误，和电势一样，是一个相对概念，并不是一个绝对概念。&br&&br&最后，尽信书不如无书，没有绝对，只有相对。&br&&br&以上
我是来挖坟的，正巧和群里的小朋友争论到这个问题，于是就翻到这个了，还引用了上面朋友的理论，顺便把我的回答贴在这。 今天和群里和一个小朋友谈到了一个问题，问题的起因是这样的： 我在网上看到了一个笑话—— 关于I will notchange, no matter how U c…
我不知道你们有没有试过去电小强，在一次我办公的环境下，有一只小强爬上了我得办公桌，作为一个内心非常善良的人，我当时没有起杀心，我就敲了几下桌子，我不希望他在我面前爬来爬去，很快他就被声音吓跑了，但是过了一会，他又回来了，是的，他回来了，在我眼前爬来爬去，很嚣张，速度也快，大概是因为我这边电子设备较多，比较温暖，我有一点怒意，毕竟他是个虫子，我很讨厌，但我想想他也是个生命，或许他还是个孩子，无知不至于付出生命的代价，我还是想劝劝他，我就猛的吹了一口气，呼的一下，我想他大概是被我吹到了哪个角落，反正我也看不到他的身影了，希望他能认识回家的路！我继续认真的工作着，团队进度晚上还得给出来，我想了半天，一个熟悉的身影又出现了，没错，还是他，how old are you当时我就诧异了，我动了杀心，准备用一本书把他拍死，但是想想，拍死了，血肉模糊，书也得脏了，太不雅观了！突然，我就看到了神器，电蚊拍，瞬间兴致来了，果断停下工作，用电蚊拍把他罩住，他还在爬啊爬，瞬间，火光四溅，噼里啪啦，那声音，很爽！他居然没死，还在爬，继续噼里啪啦，旁边妹纸喵着这边，也许被这特殊的声音吸引，看着我这里说，啪啪啪啥呢，我说，是小强！小强生命力顽强，居然没死，只是动作缓慢，在挣扎，我用纸巾轻轻的抓住他，我说这家伙不愧是远古生物，灭绝不了，然后放在了电蚊拍上，开启了爆炒模式，哇，他在上面开始跳动，声音更响了，噼里啪啦，清脆悦耳，最后我把他放下来了，一动不动，我就把他放在桌角，因为没有焦味，和原来样子差不多，仅仅半小时，他居然又开始爬了，太牛逼了，我没扔掉放在桌角就是准备看看他会不会活的，没让我失望，他活了，他的脚步依然坚毅，丝毫没有退缩，下面大家应该知道了，我又开始了爆炒模式，噼里啪啦，后续就不描述了，第三次的噼里啪啦，他终于一动不动了！这充分能证明，能活这么久不是吹出来的，是生命力确实顽强！
我不知道你们有没有试过去电小强，在一次我办公的环境下，有一只小强爬上了我得办公桌，作为一个内心非常善良的人，我当时没有起杀心，我就敲了几下桌子，我不希望他在我面前爬来爬去，很快他就被声音吓跑了，但是过了一会，他又回来了，是的，他回来了，在…
u can't kill me, but i can
u can't kill me, but i can
按照定义，&img src=&///equation?tex=I%3D%5Cint_%7B%5Cpartial+V%7D%5E%7B%7D+JdS%5C+%5C+%281%29+%5C+%5C+%5C+%0AJ%3Dnev%3Dne%5Cmu+E+%5C+%5C+%282%29%0A& alt=&I=\int_{\partial V}^{} JdS\ \ (1) \ \ \
J=nev=ne\mu E \ \ (2)
& eeimg=&1&&&br&其中v就是电子移动的平均速度。&br&实际上，电流就是单位时间内电子通过截面的数目，也就是速度乘以截面积。其中已经包含了电子在电场下的运动速度。&br&你再问电流的速度是什么意思？&br&&br&&b&电场传播的速度是（介质）中的光速。&/b&&br&&br&电子从接触到电场到加速到平均速度的这一段加速度响应时间基本可以用：&br&&img src=&///equation?tex=t%3Dv_d%2Fa%3Dv_dm%2F%28eE%29& alt=&t=v_d/a=v_dm/(eE)& eeimg=&1&&表示，由于电子质量特别小，此时间一般可以忽略。&br&&br&ps。一楼你答的这么多扯的这么远十万个为什么都编出来一本了，你的物理老师知道吗？
按照定义，I=\int_{\partial V}^{} JdS\ \ (1) \ \ \
J=nev=ne\mu E \ \ (2)
其中v就是电子移动的平均速度。 实际上，电流就是单位时间内电子通过截面的数目，也就是速度乘以截面积。其中已经包含了电子在电场下的运动速度。 你再问电流的速度是什么意思？ …
最好不要用圆铜棒。&br&记得我在专栏中讨论过这个问题。在这里进一步论证一下：&br&=====================&br&我们知道，导体是有电阻的，有电阻必然会发热。&br&设铜导体的电阻率为&img src=&///equation?tex=%5Crho+& alt=&\rho & eeimg=&1&&，导体长度为L，截面的面积为S，导体的发热量为P1，导体流过的电流为I，于是有：&br&&img src=&///equation?tex=P_%7B1%7D+%3D%5Crho+%5Cfrac%7BI%5E%7B2%7D+L%7D%7BS%7D+& alt=&P_{1} =\rho \frac{I^{2} L}{S} & eeimg=&1&&&br&我们还知道，导体在运行中会散热。散热的途径包括热对流、热传导和热辐射。将三者综合起来，如果导体的温升不大于100K，则散热量P2可用牛顿散热公式来表达：&br&&img src=&///equation?tex=P_%7B2%7D+%3DK_%7BT%7D+A%5Ctau+%3DK_%7BT%7D+LM%5Ctau+& alt=&P_{2} =K_{T} A\tau =K_{T} LM\tau & eeimg=&1&&&br&上式中，&img src=&///equation?tex=K_%7BT%7D+& alt=&K_{T} & eeimg=&1&&是综合散热系数，M是导体截面的周长，&img src=&///equation?tex=%5Ctau+& alt=&\tau & eeimg=&1&&是温升，也即导体温度减去环境温度的差值，而A则是不计两个端点面积的导体表面积。&br&&b&先讨论矩形母线：&/b&&br&&img src=&/19ae261df01f69a1cb521c7f8f33391f_b.jpg& data-rawwidth=&480& data-rawheight=&640& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&480& data-original=&/19ae261df01f69a1cb521c7f8f33391f_r.jpg&&对于矩形导体，设矩形铜母线的宽度为a，厚度为b，于是有：&br&&img src=&///equation?tex=P_%7B1%7D+%3D%5Crho+%5Cfrac%7BI%5E%7B2%7D+L%7D%7BS%7D+%3D%5Crho+%5Cfrac%7BI%5E%7B2%7D+L%7D%7Bab%7D+& alt=&P_{1} =\rho \frac{I^{2} L}{S} =\rho \frac{I^{2} L}{ab} & eeimg=&1&&&br&&img src=&///equation?tex=P_%7B2%7D+%3DK_%7BT%7D+LP%5Ctau+%3D2K_%7BT%7D+L%28a%2Bb%29%5Ctau+& alt=&P_{2} =K_{T} LP\tau =2K_{T} L(a+b)\tau & eeimg=&1&&&br&发热等于散热，于是有：&br&&img src=&///equation?tex=P_%7B1%7D+%3DP_%7B2%7D+%5CRightarrow+%5Crho+%5Cfrac%7BI%5E%7B2%7D+L%7D%7Bab%7D+%3D2K_%7BT%7D+L%28a%2Bb%29%5Ctau+%5CRightarrow+%5Ctau+%3D%5Cfrac%7B%5Crho+I%5E%7B2%7D+%7D%7B2K_%7BT%7Dab%28a%2Bb%29+%7D+%3D%5Cfrac%7B%5Crho+I%5E%7B2%7D+%7D%7BK_%7BT%7DSM+%7D+& alt=&P_{1} =P_{2} \Rightarrow \rho \frac{I^{2} L}{ab} =2K_{T} L(a+b)\tau \Rightarrow \tau =\frac{\rho I^{2} }{2K_{T}ab(a+b) } =\frac{\rho I^{2} }{K_{T}SM } & eeimg=&1&&&br&也就是说，矩形母线的温升与电流的平方和电阻率成正比，与综合散热系数、母线截面S和母线截面的周长M成反比。&br&&b&注意：这里忽略了母线两端的散热面积。&/b&&br&若已知温升和综合散热系数，再由铜母线的截面尺寸关系及电阻率，我们就可以计算出矩形母线的载流量。&br&显见，母线的载流量与母线长度无关。&br&&b&再来讨论圆铜棒母线：&/b&&br&&img src=&/8a16a9b3ce42f127b6ab_b.jpg& data-rawwidth=&302& data-rawheight=&220& class=&content_image& width=&302&&已知矩形导体截面面积S=ab，于是同等截面的圆铜棒的面积S当然也是S=ab。我们从中解出圆铜棒截面的周长M：&br&由圆面积公式可推出：&img src=&///equation?tex=S%3D%5Cfrac%7B%5Cpi+D%5E%7B2%7D+%7D%7B4%7D+%5CRightarrow+D%3D2%5Csqrt%7B%5Cfrac%7BS%7D%7B%5Cpi+%7D+%7D+%3D2%5Csqrt%7B%5Cfrac%7Bab%7D%7B%5Cpi+%7D+%7D+& alt=&S=\frac{\pi D^{2} }{4} \Rightarrow D=2\sqrt{\frac{S}{\pi } } =2\sqrt{\frac{ab}{\pi } } & eeimg=&1&&，&br&于是圆的周长M为：&img src=&///equation?tex=M%3D%5Cpi+D%3D%5Cpi+2%5Csqrt%7B%5Cfrac%7Bab%7D%7B%5Cpi+%7D+%7D+%3D2%5Csqrt%7B%5Cpi+ab%7D+& alt=&M=\pi D=\pi 2\sqrt{\frac{ab}{\pi } } =2\sqrt{\pi ab} & eeimg=&1&&，&br&于是圆铜棒的温升为：&img src=&///equation?tex=%5Ctau+%3D%5Cfrac%7B%5Crho+I%5E%7B2%7D+%7D%7BK_%7BT%7Dab2%5Csqrt%7B%5Cpi+ab%7D++%7D+& alt=&\tau =\frac{\rho I^{2} }{K_{T}ab2\sqrt{\pi ab}
} & eeimg=&1&&。&br&从这个式子中，我们可以推得圆铜棒的载流量。但是我更关心的是圆铜棒与相同截面的矩形截面母线的温升之比。&br&再看看矩形母线的温升：&img src=&///equation?tex=%5Ctau+%3D%5Cfrac%7B%5Crho+I%5E%7B2%7D+%7D%7B2K_%7BT%7Dab%28a%2Bb%29+%7D& alt=&\tau =\frac{\rho I^{2} }{2K_{T}ab(a+b) }& eeimg=&1&&，我们发现两者的差别在于一个比值，即：&img src=&///equation?tex=%5Cfrac%7B%5Csqrt%7B%5Cpi+ab%7D+%7D%7Ba%2Bb+%7D+%3D%5Cfrac%7B%5Csqrt%7B%5Cpi+%7D%5Csqrt%7Bab+%7D++%7D%7Ba%2Bb%7D+%5Capprox+1.77%5Cfrac%7B%5Csqrt%7Bab%7D+%7D%7Ba%2Bb%7D+& alt=&\frac{\sqrt{\pi ab} }{a+b } =\frac{\sqrt{\pi }\sqrt{ab }
}{a+b} \approx 1.77\frac{\sqrt{ab} }{a+b} & eeimg=&1&&&br&现在我们来研究一番上面的比值。&br&我们知道：&img src=&///equation?tex=%5Cleft%28+%5Csqrt%7Ba+%7D-%5Csqrt%7Bb%7D+++%5Cright%29+%5E%7B2%7D+%5Cgeq+0%5CRightarrow+a+-2%5Csqrt%7Bab++%7D%2Bb+%5Cgeq+0%5CRightarrow+a+%2Bb+%5Cgeq+2%5Csqrt%7Bab%7D+%5CRightarrow+%5Cfrac%7B%5Csqrt%7Bab+%7D+%7D%7Ba%2Bb%7D+%5Cleq+%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D+& alt=&\left( \sqrt{a }-\sqrt{b}
\right) ^{2} \geq 0\Rightarrow a -2\sqrt{ab
}+b \geq 0\Rightarrow a +b \geq 2\sqrt{ab} \Rightarrow \frac{\sqrt{ab } }{a+b} \leq \frac{1}{2} & eeimg=&1&&&br&我们已知a是母线的宽度，b是母线的厚度，且有&img src=&///equation?tex=a+%5Cgeq+b+& alt=&a \geq b & eeimg=&1&&，于是上式恒成立。&br&于是我们可以看出矩形截面母线的温升&img src=&///equation?tex=%5Ctau+_%7Bj%7D+& alt=&\tau _{j} & eeimg=&1&&与相同截面的圆铜棒的温升&img src=&///equation?tex=%5Ctau+_%7By%7D+& alt=&\tau _{y} & eeimg=&1&&之比为：&br&&img src=&///equation?tex=%5Cfrac%7B%5Ctau+_%7Bj+%7D+%7D%7B%5Ctau+_%7By+%7D+%7D+%3D1.77%5Cfrac%7B%5Csqrt%7Bab%7D+%7D%7Ba%2Bb%7D+%5Cleq+1.77%5Ctimes+%5Cfrac%7B1%7D%7B2%7D+%5Capprox+0.885& alt=&\frac{\tau _{j } }{\tau _{y } } =1.77\frac{\sqrt{ab} }{a+b} \leq 1.77\times \frac{1}{2} \approx 0.885& eeimg=&1&&&br&&b&注意，温升与表达式中分母部分的参数成反比，故有上式的结论。&/b&&br&上式的结论是：&b&在相同的截面条件下，矩形母线的温升更低。&/b&&br&知道为什么？&br&几何学中有一条定理，在所有封闭的平面图形中，若这些平面图形的周长相等，则圆具有最大的面积。&br&&b&由此可以得出结论：在相同截面的条件下，因为矩形截面导线的横截面周长比圆截面导线的横截面周长更长，所以散热更好，因此矩形截面导线的温升更低。&/b&&br&==============&br&由此可见，最好采用矩形母线，而不要采用圆铜棒。&br&另外，圆铜棒的直径不要大于2X9.3=18.6毫米。若大于此值，则集肤效应开始起作用，圆铜棒的发热就更严重。在这种情况下，要采用铜管，且铜管的壁厚不得厚于9.3毫米。&br&这里的9.3毫米是50赫兹交流电磁场在铜材料中的最大穿透深度，也即集肤效应的作用区间。超过9.3毫米的深度范围，其中几乎没有电流流过。&br&题主可以根据我给出的两个计算表达式，自行计算在一定温升限制条件下圆铜棒的载流量。&br&=================&br&受知友评论的提醒，我把百度上有关等周定理的说明放在下面，供大家参考：&br&&img src=&/c898e690f17c1d6cd536f9a140feb723_b.jpg& data-rawwidth=&812& data-rawheight=&454& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&812& data-original=&/c898e690f17c1d6cd536f9a140feb723_r.jpg&&
最好不要用圆铜棒。 记得我在专栏中讨论过这个问题。在这里进一步论证一下： ===================== 我们知道，导体是有电阻的，有电阻必然会发热。 设铜导体的电阻率为\rho ，导体长度为L，截面的面积为S，导体的发热量为P1，导体流过的电流为I，于是有： …
电压和电流是两个独立的物理量，我觉得不存在先后的问题，举两个例子：&br&一节新的干电池在两端开路的情况下，电压为1.5V，电流为0A；&br&一段环形的超导体，可能碰巧有10A的电流，但是电压为0V。&br&&br&从因果关系来说，电压和电流也可以互为因果，还是举两个例子：&br&一段导体两端如果有电势差（电压），导体内会自然产生电流；&br&一个电容，如果从一端有电流流向另一端，电容两极上就会产生电压。&br&&br&[应要把这段评论也加进来吧]&br&我们知道电流是电子的定向流动，实际上电子本身是一直运动的，你想要获得一个完全&静止&的电子是相当不容易的。所以电流的产生不是依赖于电压的存在，而用电压来驱动电子只是我们最常用，最易于控制的方法。一根金属棒在磁场中划动就会产生电子的定向流动，也就是电流，如果这个金属棒不能形成闭合回路，那么就会在两端产生电压，这也是一个由电流产生电压的例子。所以我也说明了电流和电压的因果关系可以是互为因果的。&br&&br&[回应一下&a class=&member_mention& data-hash=&ace6f1493& href=&///people/ace6f1493& data-hovercard=&p$b$ace6f1493&&@劉帥&/a& 的答案] &br&我觉得&a class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@陳浩& data-hash=&828da5d68a& href=&///people/828da5d68a& data-hovercard=&p$b$828da5d68a&&@陳浩&/a& 的观点是比较全面的。我们现在一致的结论都是：“电压和电流是没有必然联系的，电压和电流的&b&变化&/b&（这里特地不用‘&b&产生&/b&’一词）都分别有很多不同的方法或者原因。电压本质上是电场强度的差异，凡是导致电场强度变化的因素，都会导致电压的变化；电流本质上是宏观层面电子的定向运动，凡是导致电子运动变化的因素都会导致电流的变化。“所以问题可以归结为，电流是否在某些情况下可以导致电场的变化？这显然是可以的。电子本身就具有电场，电子流动自然会改变电场的分布，所以从这个角度来看，电流的存在一定会改变电场的分布。 （不知道&a class=&member_mention& data-editable=&true& data-title=&@陳浩& data-hash=&828da5d68a& href=&///people/828da5d68a& data-hovercard=&p$b$828da5d68a&&@陳浩&/a& 是否能解释一下在超导体中电流对电场的影像，我没想明白这个）
&br&－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－&br& 好吧，有人可能会问，这里说的是变化，变化可能是从有电压变成电压为0，而不是&b&产生&/b&电压。下面再来说这个问题。&br&&br&也先拿水流做个类比，当水流向上流动时就会产生水压，也就是说水向重力场势能高的方向流动，就会产生水压。同样的，如果电流向电势高的方向流动就会产生电压。&br&那么，有什么方法可以电流向电势高的方向运动呢？方法很多，比如&a class=&member_mention& data-hash=&828da5d68a& href=&///people/828da5d68a& data-hovercard=&p$b$828da5d68a&&@陳浩&/a&说的热力学方法，电离分子束，洛伦兹力，还有化学能，光电效应等。
电压和电流是两个独立的物理量，我觉得不存在先后的问题，举两个例子： 一节新的干电池在两端开路的情况下，电压为1.5V，电流为0A； 一段环形的超导体，可能碰巧有10A的电流，但是电压为0V。 从因果关系来说，电压和电流也可以互为因果，还是举两个例子： …
电子在电路中并不是随意运动的，而是被电场驱动做定向运动。&br&当开关断开瞬间，触头开断处会因为电场强度很大，致使空气被击穿，因而出现电弧。&br&由于电弧存在的时间很短，哪怕是交流电源，也因为续流时间短暂，而等效于直流电。对于直流电弧，它具有负电阻特性，也因此能维持电路中的电子在电场的驱动下继续做定向运动。&br&下图是直流电弧的伏安特性曲线：&br&&img src=&/1e9f02dc452cfef0393cb4abe8d323b5_b.jpg& data-rawwidth=&408& data-rawheight=&318& class=&content_image& width=&408&&这张图来自电器学课本，曲线AB就是电弧的伏安特性曲线。&br&当电路彻底地开断后，由于触头间的电阻近乎为无穷大，电源电动势的电势差主要降落开关触头直接，线路中的电子由于失去了电场的驱动力，因而全部停留下来，成为金属材料中的自由电子。&br&毕竟开关触头间隙中是加有电压的，如果电压足够高，则开关触头间隙中的介质有可能被击穿，因而引发辉光放电或者电弧。此时，线路中的电子才有可能有足够的电场推动力产生定向运动。&br&总之，电子的运动与电场密切相关。没有足够的电场推动力，电子就不会运动。
电子在电路中并不是随意运动的，而是被电场驱动做定向运动。 当开关断开瞬间，触头开断处会因为电场强度很大，致使空气被击穿，因而出现电弧。 由于电弧存在的时间很短，哪怕是交流电源，也因为续流时间短暂，而等效于直流电。对于直流电弧，它具有负电阻特…
已有帐号？
无法登录？
社交帐号登录