电的来源是否会耗尽电子?

核心提示这个问题的答案视情况而定。我们大致可以把所有的电力系统分为两类:静电系统和电路电力系统。这个分类对于我们理解电流的目的已经足够了,完全可以解决这个问题。静电系统确实可以耗尽电子,电流停止流动静电系统是指由于某处电荷积聚而产生的电流。这种系统

这个问题的答案视情况而定。我们大致可以把所有的电力系统分为两类:静电系统和电路电力系统。这个分类对于我们理解电流的目的已经足够了,完全可以解决这个问题。

静电系统确实可以耗尽电子,电流停止流动

静电系统是指由于某处电荷积聚而产生的电流。这种系统不涉及闭合电路。这类系统的例子包括闪电和我们平时摩擦时产生的火花。当大量的电子堆积在一个地方时,电子自然地互相排斥,导致强烈地相互推动,这时电子就有一种逃逸的冲动,一些电子会被直接从物体上推走,最终被推到空气中,水里,或其他任何周围的物体上。我们把一组移动的电子称为电流,因此电荷的积累可以驱动电流。也称为放电过程。

经典力系统的电子只是简单地从电子堆中流出,最终附着在环境中的原子上。这样,即使我们没有一个完整的电路,我们也可以有电流。在空气中,电流以暗放电、电晕放电或火花(取决于电流是弱、中等还是强)的形式存在。所以“静电”这个名字不太合适,因为在这种类型的系统中电荷并不总是固定的。更准确的名称应该是“非电路电”或“电荷积聚电”。

由于电荷积聚是造成静电系统中电流的原因,一旦积聚的电荷消失,电流就会停止流动。当电子从积聚堆中流出时,积聚堆就会变小。最终,多余的电子堆就消失了(保持分子中性所需的电子仍然存在)。也就是说,电流停止流动是因为电源耗尽了多余的电子。这就是为什么闪电和静电之间的火花会很快的消失。并不是电子被破坏了(也不会被破坏),只是泄露到了其他地方。因此静电系统中,电子是会消耗殆尽的。

电路电力系统是一个循环的闭合回路

相比之下,电路电力系统涉及的电流通过了一个闭合回路。这个电流是循环系统中“电荷泵”工作的结果。电荷泵就是我们常说的电压源,它可以是化学电池、太阳能电池、发电机组或电网电源。电荷泵沿电路产生一个电压差,就可以驱动电子在电路中流动。泵可以不断地向一个方向泵入电子,从而产生直流电(DC),也可以周期性地改变泵入电子的方向,从而产生交流电(AC)。为了简单起见,我们只说直流电!

电子在电路中沿着由电压产生的势能向下流动。当电子回到电路末端的电压泵时,低能量的电子就会被激发到一个高势能的位置,这样它们就可以再次通过电路。这种情况有点像人工瀑布一样。水从瀑布流到水池里是由于自然的引力,就像电子在电路中流动是因为电压施加的压力一样。水泵将水池中的水推回到瀑布顶部的高势能状态,就像电池将电子推回到高能量状态一样。然后循环往复。

由于电荷的流动是电路电力系统中产生电流的原因,所以只要“泵”还开着,电路不中断,电流就不会停止流动。电路不会创造、破坏、消耗或失去电子。它们只是把电子带着绕圈。由于这个原因,电路电子系统就不会耗尽电子。通过电路传递的能量不是电路中消耗电子的结果。电子总是作为构成电路的原子和分子的一部分存在于电路中。传递的电能是电子在电路中运动的结果。关掉“泵”(即断开电源),电子在电路中就会停止移动。但是电子不会离开、不会消失。它们仍然是电路中材料的自然组成部分。

宇宙中的电子也不会无缘无故地消失

其实真正的电力系统是这两种效应的结合。例如,一个电路通常包含一个电容器。虽然电路整体上像一个电路电力系统,但电容器更像一个静电系统。结果,电容器确实会耗尽电子。一旦电容器的一边的电子耗尽,电流就停止流过电容器。这是,包含电容的电路部分就会从电路电力系统切换到静态电力系统。这是因为电流现在是由于缺少电子而停止流动的,而不是由于缺少电压或缺少完整的电路停止流动的。

当然在整个宇宙中,能量也是守恒的,电子也不会无缘无故的消失或者被毁灭,只能从一种形式转化为另外一种形式的能量。而且电力系统的做功,并不是在消耗电子,只是在通过电子的运动传递能量。

升压斩波电路:电感L储能,具有使电压泵升的作用;电容C可将输出电压保持住;二极管可以防止在电源E给电容L充电或电容C放电的时候与通态的可控开关V短路。

降压斩波电路:二极管可在可控开关关断时给负载中电感电流提供通道。

用斩波器实现直流变换的基本思想是通过对电力电子开关器件的快速通、断控制把恒定的直流电压或电流斩切成一系列的脉冲电压或电流。

在一定滤波的条件下,在负载上可以获得平均值可小于或大于电源的电压或电流。如果改变开关器件通、断的动作频率,或改变开关器件通、断的时间比例,就可以改变这一脉冲序列的脉冲宽度,以实现输出电压、电流平均值的调节。

扩展资料:

从原理上讲,有源功率因数校正可以采用任一种直流斩波电路的拓扑结构,如Buck 、Boost、Sepic及Cuk等。以Boost电路为例,采用峰值电流控制方法实现的有源功率因数校正(PFC)的工作原理。主电路由单相桥式整流器和Boos斩波电路组成,虚线框内为PWM控制电路。

给定的参考电压Uref与经检测电路变换的输出电压Uo比较后,输入给电压误差放大;整流电压ud的检测值与电压误差放大器的输出信号共同加到乘法器的输入端,乘法器的输出则作为电流反馈控制的参考信号。

与输入电流检测值比较后,产生PWM信号,经放大和隔离为IGBT提供删极驱动信号,以控制开关器件T的通断,从而使输入电流(即电感电流)iL的波形与整流电压ud的波形基本保持一致,从而提高了输入端的功率因数。

百度百科--斩波电路

 
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