❶ 為什麼電必須要形成閉合迴路才能有電流
電荷的移動形成了電流,如同靜電感應實驗中,當帶正電的小球接近試電器,其上的正電荷會排斥試電器下方的正電荷,使得兩個小箔片因排斥而張開,此時電流已經產生,只是它是暫態的。
電流的產生需要電壓和通路,而不是必須形成閉合迴路。傳統教材中提到迴路,是因為研究電壓源和電流源對電路的影響,主要關注穩態電路。在穩態電路中,若無迴路則無電流,而暫態電流則發生在電壓變化的瞬間。例如,當電源連接電容時,剛合閘時電流用於充電,但當電容兩端電壓達到電源電位時,電流消失。
閃電現象也體現了這一原理,雲層與大地之間電壓極高,雲層可被視作電容,瞬間放電產生強大電流,但放電後電壓驟減,不再持續放電。
發電廠中的電流迴路,是在發電機三相及中性點之間形成的,而非與大地產生。輸電過程中只需傳輸A、B、C三相,中性點無需單獨輸電線,到達目的地後,通過變壓和星型接法形成中性點,即零線。任意兩相線間的電壓為380V,而一相與零線間的電壓為220V,這些電壓與大地無關,接地主要用於保護或其它用途。
變壓器變壓後的系統可分為TT、TN-C、TN-S等,這與中性點是否接地和保護地線的設置有關。因此,電能的傳輸和使用無需依賴大地,而閉合迴路只是電流形成的一種常見方式。