❶ 为什么电必须要形成闭合回路才能有电流
电荷的移动形成了电流,如同静电感应实验中,当带正电的小球接近试电器,其上的正电荷会排斥试电器下方的正电荷,使得两个小箔片因排斥而张开,此时电流已经产生,只是它是暂态的。
电流的产生需要电压和通路,而不是必须形成闭合回路。传统教材中提到回路,是因为研究电压源和电流源对电路的影响,主要关注稳态电路。在稳态电路中,若无回路则无电流,而暂态电流则发生在电压变化的瞬间。例如,当电源连接电容时,刚合闸时电流用于充电,但当电容两端电压达到电源电位时,电流消失。
闪电现象也体现了这一原理,云层与大地之间电压极高,云层可被视作电容,瞬间放电产生强大电流,但放电后电压骤减,不再持续放电。
发电厂中的电流回路,是在发电机三相及中性点之间形成的,而非与大地产生。输电过程中只需传输A、B、C三相,中性点无需单独输电线,到达目的地后,通过变压和星型接法形成中性点,即零线。任意两相线间的电压为380V,而一相与零线间的电压为220V,这些电压与大地无关,接地主要用于保护或其它用途。
变压器变压后的系统可分为TT、TN-C、TN-S等,这与中性点是否接地和保护地线的设置有关。因此,电能的传输和使用无需依赖大地,而闭合回路只是电流形成的一种常见方式。