Fließt Strom auf einer offenen Übertragungsleitung?

Bitte nehmen Sie sich einen Moment Zeit, um sich das folgende Diagramm anzusehen:

Die Frage ist, ob die Glühbirne kurzzeitig blinkt, wenn der Schalter geschlossen wird. Ich denke es wird, aber ich habe das Gefühl, dass ich falsch liege.

Der Grund, warum ich denke, dass es blinken wird, ist, dass bei geschlossenem Schalter das elektrische Potential des Übertragungsleitungskabels dem elektrischen Potential am Batteriepol entsprechen sollte. Dazu müssen Elektronen durch das Kabel fließen verdrahten, bis das elektrische Potentialgleichgewicht erreicht ist. Wenn Elektronen durch den Draht fließen, müssen sie durch den Glühbirnenfaden gehen, wodurch sich das Licht einschaltet.

Übrigens ist mir klar, dass die Glühbirne einen Raum nicht oder gar nicht beleuchtet. Ich verwende hier nur eine Glühbirne, um meine Frage zu veranschaulichen, und nicht, um eine Art reales Experiment darzustellen.

Vielen Dank.

Ja, es wird ein kurzer Stromimpuls durch die Glühlampe geleitet, wenn der Teil der Übertragungsleitung (dh seine Kapazität) rechts von der Glühlampe auf die Versorgungsspannung aufgeladen wird.

Beim Einschalten tritt ein leichter Stromimpuls auf, selbst wenn Sie die Schaltung als konzentrierte Elementschaltung betrachten, dh ohne auf die Übertragungsleitungstheorie zurückzugreifen. Denken Sie daran, dass in einer realen Schaltung immer Streukapazität vorhanden ist. Daher können Sie das offene Ende der Übertragungsleitung als Kondensator modellieren (mit einer winzigen Kapazität, z. B. ~ 1-10 pF). Daher haben Sie eine konzentrierte RC-Schaltung, wobei R das Filament ist. Wenn Sie also den Schalter schließen, laden Sie diesen winzigen Kondensator über das Filament auf.

Angenommen, einige Baseball-Figuren wie und Sie erhalten einen Anfangsstrom exponentiell mit einer Zeitkonstante abnimmt .V D C = 10 V I = V D C / R = 100 m A τ = R C = 100 Ω × 10 P F = 1 n $R=100\Omega, \; C=10pF$$V_{DC}=10V$$I=V_{DC}/R=100mA$$\tau=RC=100\Omega \times 10pF = 1ns$

Natürlich ist die Energie, die vor dem Abklingen des Stroms auf das Filament übertragen wird, so gering, dass eine normale Lampe kein nachweisbares Licht emittieren kann.

Nein und ja und es hängt von Ihrer Ansicht ab.

Nein, wenn Sie es als schematische Symboldarstellung anzeigen. Dies ist normalerweise das, was die meisten Ingenieure sehen, wenn sie Berechnungen durchführen oder den größten Teil ihrer Arbeit entwerfen - das Schema. In dieser Ansicht fließt Strom, wenn Sie eine kontinuierliche Verbindung haben, die von einer Spannung angetrieben wird. Hier besteht jedoch keine kontinuierliche Verbindung, sodass kein Strom fließt.

Ja, wenn Sie es als Übertragungsleitung betrachten. Wie @Andyaka und @DaveTweet erwähnen, breitet sich eine Spannungsänderung über die Übertragungsleitung aus, und an jedem Punkt der Übertragung, an dem eine Spannungsänderung auftritt, fließt Strom (Verschiebungsstrom). Es stabilisiert sich jedoch relativ schnell, bis sich die Spannung nicht mehr ändert.

Als grobe Analogie können Sie sich vorstellen, dass Sie sich bewegen, wenn Sie still stehen und sich nicht bewegen? Wenn es relativ zur Erde ist, dann bist du es nicht, aber relativ zur Sonne bewegst du dich - eigentlich ziemlich schnell.

Strom muss fließen oder wie kann die Stromquelle wissen, dass am Ende keine Last vorhanden ist? Dies alles ist in der Übertragungsleitungstheorie enthalten. Der fließende Strom basiert auf der Eingangsimpedanz der Übertragungsleitung. Es heißt übrigens charakteristische Impedanz. Ein weiterer interessanter Nebeneffekt ist, dass eine unendlich lange verlustfreie Übertragungsleitung basierend auf der zugeführten Spannung und der charakteristischen Impedanz des Kabels unbegrenzt Strom leitet.