Bateria to po prostu źródło energii lub siły.

Możesz wyobrazić sobie obwód elektryczny jak lokomotywa ciągnąca pociąg wagonów po okrągłym torze, gdzie tył pociągu zawija się z powrotem, aby zostać połączony z przednią częścią lokomotywy.

Na zamkniętym torze lokomotywa użyje swojej siły ciągnącej do ciągnięcia wagonów wokół tego toru. Szybkość skrętu pociągu zależy od oporu (tarcia) pociągu.

W obwodzie elektrycznym bateria wytwarza siłę elektromotoryczną, EMF, napięcie, które przyciąga elektrony dookoła obwodu. Jak szybko poruszają się te elektrony, prąd, jest podyktowany oporem obwodu.

Ile wagonów może ciągnąć lokomotywa lub jak szybko może jechać z danym ładunkiem, jest ograniczone przez moment obrotowy, siłę ciągnącą, jaką może wywierać lokomotywa. Jeśli chcesz ciągnąć dłuższy pociąg, musisz dodać więcej lokomotyw.

Podobnie, to, ile obciążenia możesz napędzać lub ile prądu możesz przepuścić przez dane obciążenie, jest ograniczone przez pole elektromagnetyczne akumulatora. Jeśli chcesz pobierać więcej prądu lub mocniej napędzać obciążenie, musisz dodać więcej baterii.

Oczywiście, jak zapewne jesteś świadomy, elektrony idą w odwrotną stronę, czyli z ujemnej na dodatnią, ale ten model nadal działa, po prostu rozważ, że pociąg się nie porusza, a tor zamiast tego obraca się do tyłu.

W przypadku dwóch lokomotyw, gdy tor jest kompletny, pierwsza lokomotywa ciągnie drugą i ta siła jest przenoszona przez drugą lokomotywę i dodaje się do siły wywieranej przez drugą lokomotywę, aby wygenerować podwojoną siłę na skład wagonów.

Gdy tor jest uszkodzony, lokomotywy nie mogą się poruszać. Mają zerową prędkość.

To samo dotyczy twoich dwóch akumulatorów, gdy obwód jest otwarty, występuje nieskończony opór (prawie) i żaden prąd nie może płynąć.

Prąd będzie płynął tylko wtedy, gdy istnieje pętla.Podłączenie izolowanego zacisku akumulatora do innego izolowanego zacisku akumulatora nie tworzy pętli.Na rysunku przedstawiającym zwarcie utworzyłeś pętlę i prąd będzie swobodnie płynął.

Jeśli przełącznik zamyka się, masz pętlę prądową.

Jeśli do przepływu prądu potrzebna jest pętla, czy istnieje pętla, gdy element piorun?

Nie jestem pewien, czy rozumiesz, jak działają kondensatory, więc prawdopodobnie najlepiej przysłuży się temu „dodatek” do Twojego pytania, jeśli szukasz informacji na temat kondensatorów.

Piorun to przykład wyładowania statycznego / elektryczności.Dzieje się tak z powodu nagromadzenia dużej liczby przeciwnych ładunków na chmurach-chmurach i chmurach-ziemi.Kiedy różnica potencjałów jest wystarczająco duża, powietrze między nimi rozpada się, a nagłe wyładowanie ładunków jest postrzegane jako błyskawica między nimi.Różni się to od konwencjonalnej dynamicznej energii elektrycznej, w której do stałego przepływu prądu potrzebna jest zamknięta pętla.

^{symuluj ten obwód - schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

Zwróć uwagę, że ostre szczyty chronią dom, tworząc wysoki gradient pola ładunku. aka dywergencja pola E. Ma znacznie większą siłę przyciągania niż płaska powierzchnia ładunków o przeciwnej polaryzacji. (~ 2x do 3x)

Ponieważ wszystkie izolatory są dielektrykami i na odwrót, powietrze jest jak kondensator bez elektrod. Chmury są takie same bez elektrod, takich jak nasadka czy bateria. Ale część wilgoci z wody ma stałą dielektryczną 80, więc ma 80 razy większą pojemność (na jednostkę objętości), a tarcie cząstek pyłu (zanieczyszczeń) na niebie powoduje przenoszenie jonów lub ładunków, jak tarcie balonem o włosy.

Jak chmury działają jako zrzuty ładunków statycznych. .. perspektywa w fizyce 101.

W przypadku niewielkiego prądu upływu do przeciwnie naładowanej chmury (niedawno wyładowanej) lub ziemi, powierzchnia narasta jak kondensator dwuwarstwowy i silne pola elektryczne (pole E) w woltach na milimetr [V / mm lub kV / m] może przekroczyć izolację i spowodować częściowe wyładowanie, które spada kaskadowo do następnej szczeliny i powtarza się z krótkim opóźnieniem w celu naładowania ładunków z prędkością światła do / z ziemi. . To jonizuje powietrze (opór ujemny) i zamienia je z izolatora w przewodnik.

Powód, dla którego po drodze są przypadkowe widełki, ponieważ każde wyładowanie częściowe może iść w dowolnym przypadkowym kierunku (kierunek najsłabszego ogniwa na podstawie naładowanej wilgoci z zanieczyszczeniem), ale ogólnie w kierunku tej samej dużej powierzchni w oddali. Może mieć za sobą trochę przerw (przemieszczająca się wilgoć), aby wydłużyć widelec znacznika. Gdy znacznik dotrze do celu. Ma teraz obwód o niskiej rezystancji, który równoważy i zwraca znacznie większą liczbę elektronów. Tak więc Lightning podąża tą wiodącą ścieżką wyładowań częściowych (PD) jak zygzakowatą ścieżką rozwidlonych decyzji z łukiem zwrotnym o milion razy większym prądzie, aby zrzucić ładunki elektronów z pewną szybkością (zwaną curent, która zmienia równowagę ładunków w chmurze lub powierzchniowej ziemi.

Więc nie jest to prąd pętli, a raczej ładunek statyczny.

Jak więc zmierzyć to napięcie przebicia (BDV). Zależy to od izolatora i poziomu zanieczyszczenia. Ale między gładkimi powierzchniami suche czyste powietrze wynosi 3 kV / mm, a zapylone węglem 0,3 kV / mm. < 1kV / mm suche powietrze między ostrzami igieł. Plastik ma tendencję do 5 ~ 10x powietrza, a jeśli są jakieś puste przestrzenie lub zanieczyszczenia (dendryty), może mieć PD. Jeśli jeden z nich znajduje się w baterii i jest wstrząśnięty, mogą zwarcie, jak błyskawica, ale w tym przypadku nie statyczne, ale zamknięta pętla. (Ogień LiPo)

Toepler i wielu innych napisało tomy książek na ten temat w XIX wieku.

Jeszcze prostsza wizualizacja: wyobraź sobie baterię jak dwustopniową drabinę.Jeśli przejdziesz od najwyższego szczebla do dołu jednego z nich, spadniesz o 1 stopę.Jeśli dolny szczebel drabiny b zostanie umieszczony na najwyższym szczeblu drabiny a, te dwa szczeble są teraz na tym samym poziomie.Nie możesz „spaść” z jednego na drugiego.Ale teraz możesz spaść z najwyższego szczebla drabiny b dwie stopy na dolny szczebel drabiny a.

Teraz wystarczy zamienić potencjał grawitacyjny na potencjał elektryczny

Akumulator 5 V nie ma + 5 V na swoim zacisku (+), ma różnicę 5 V między (+) i (-).Rzeczywiste napięcia na terminalu mogą być prawie dowolne i będą zależeć od tego, jak wybrałeś odniesienie (0 V).

Rzeczywiście, po podłączeniu (+) i (-) różnych akumulatorów nie popłynie żaden podtrzymywany prąd, ponieważ nie ma między nimi różnicy napięcia, która jest podyktowana przez same akumulatory.Możesz mieć początkową różnicę napięcia, a jeśli jest wystarczająco wysoka, zobaczysz wyładowanie statyczne (podobne do uderzenia pioruna z twojego pytania), które nie wymaga zamkniętej pętli.