Le courant qui recule est-il une mauvaise chose?


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Dans le circuit ci-dessous:

entrez la description de l'image ici

Je trouve gênant que la direction du courant sur l'alimentation 2V soit opposée à la direction du courant sur l'alimentation 5V. Dans l'alimentation 5V, le courant passe de -à +mais dans l'alimentation 2V, le courant passe de +à -.

Mathématiquement, tout fonctionne et les chiffres s'additionnent, mais j'ai un peu de mal à acquérir une certaine intuition quant à ce qui se passe avec ce courant "en arrière".

Voici quelques questions:

  • Si l'alimentation 2V était une batterie, cela signifierait-il que la batterie se chargerait? Si tel était le cas, la batterie finirait-elle par exploser en raison d'une surcharge?

  • Si l'alimentation 2V était une alimentation régulière (connectée au mur) pourquoi l'alimentation ne se coupe-t-elle pas? L'alimentation n'est pas une batterie, non? Donc, il ne devrait pas y avoir de "charge" d'une alimentation électrique, alors pourquoi ne vois-je pas de fumée sortir de l'alimentation électrique étant donné que je vais à l'encontre du flux naturel d'électrons?


le courant circule dans le sens des différences de tension
KyranF

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@KyranF, grâce à des résistances, il le fait. Mais à partir de l'exemple de OP, ce n'est évidemment pas vrai pour les sources de tension.
The Photon

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Notez qu'un courant "négatif" est juste un courant circulant dans la direction opposée de votre supposition.
Greg d'Eon

Réponses:


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Comme le dit l'autre réponse, d'un point de vue purement théorique, il n'y a rien de mal à ce que le courant circule dans les deux sens à travers une source de tension. C'est exactement ce qu'est une source de tension idéale: un élément de circuit qui maintient le même potentiel sur ses broches, quel que soit le courant qui le traverse.

Dans le monde réel, nos sources de tension ne sont pas idéales.

Un régulateur linéaire ne maintient généralement pas la régulation lorsque le courant est inversé.

Une batterie se charge (si sa chimie le permet) lorsque le courant est inversé.

Mais nous utilisons également des sources de tension pour modéliser des choses en plus des alimentations. Par exemple, une source de tension peut modéliser la sortie d'un ampli-op. Et une sortie d'amplificateur opérationnel peut généralement maintenir sa tension de sortie, que ce soit le courant de source ou de descente (dans les limites).

Ou une source de tension pourrait modéliser un régulateur shunt ou une diode zener. Ces appareils ne maintiennent la régulation que lorsqu'ils sont en train de couler .

Ou une source de tension pourrait modéliser une diode polarisée en direct. Les diodes ne fonctionneront également comme sources de tension lorsque le courant dans la borne plus positive.

Donc, d'un point de vue purement théorique, vous devez être prêt à accepter le courant circulant dans les deux sens à travers une source de tension. Lorsque vous pensez à des circuits réels, vous devez considérer quel appareil réel la source de tension modélise et ensuite si le modèle est toujours valide avec la direction du courant prédite par le modèle.


Une source d'alimentation «murale» typique est un redresseur (c.-à-d. Des diodes) connecté à une source CA, n'est-ce pas?
Random832

@ Random832, ce serait une verrue murale non réglementée. Il est également courant qu'un circuit régulateur soit inclus pour donner une tension de sortie plus stable.
The Photon

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Dans la théorie des circuits purs, les blocs d'alimentation peuvent absorber ou fournir de l'énergie (ils n'ont pas besoin de fournir de puissance). Si votre circuit n'a qu'une seule source, il ne fournira que de l'énergie. Mais si votre circuit a deux sources indépendantes ou plus, il est possible qu'une ou plusieurs d'entre elles absorbent de la puissance (tant qu'au moins une autre fournit de la puissance).

Gardez à l'esprit que ces circuits sont des constructions purement mathématiques. Une source de tension indépendante n'est pas une batterie, mais peut faire partie d'un modèle de batterie.

Mais pour l'intuition, pensez à une batterie rechargeable. Lorsque vous le rechargez ... de quelle façon pensez-vous que les courants circulent? Si vous avez deviné la batterie ... détrompez-vous =)


Pédantiquement, lors de la charge d'une batterie, le courant entre et sort de la batterie.
user253751

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Et aussi lors de la décharge d'une batterie!
Jamie Hanrahan

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Aborder les puces:

1) Oui, voilà à quoi ressemble la charge d'une batterie: repousser le courant à travers elle en la connectant à une tension plus élevée. Ce qui se passe dépend de la chimie et de la taille de la batterie par rapport au courant. Certains types (NiFe, plus gros plomb-acide) peuvent être maintenus à vie sur une charge flottante de quelques miliampères. La capacité de charge des autres rechargeables sera lentement réduite en plaquant les électrodes jusqu'à ce qu'elles soient inutiles.

2) C'est une simulation, pas une alimentation murale. Encore une fois, ce qui se produit lorsque vous essayez de piloter une source de tension avec une autre source de tension dépend de la façon dont elle est implémentée; il peut s'éteindre, perdre la régulation, diminuer le courant (comme dans votre simulation) ou autre chose.


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Q1: ce serait un courant de charge, mais cela dépend du type de batterie s'il stocke réellement l'énergie de charge ou va exploser.

Q2: une regularalimentation n'est pas conçue pour des charges négatives et peut avoir une diode pour empêcher un courant de sortie négatif. Mais les alimentations peuvent fonctionner en 2 ou 4 quadrants, pour pouvoir absorber un courant de sortie négatif.


Q1: comme indiqué précédemment, pour faire exploser la batterie (ou éclater, ou provoquer une ventilation de sécurité), vous devez fournir suffisamment d'énergie / puissance par rapport à la taille de la batterie pour provoquer une accumulation de pression suffisante.
Technophile

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@Technophile: L'énergie requise pour une surchauffe massive ne doit pas provenir du circuit de charge. Si une petite zone de la batterie passe à travers plus de courant de "charge" que les autres, alimenter suffisamment d'énergie pour surchauffer cette petite zone pourrait la faire commencer à passer à travers l'énergie stockée de la batterie, entraînant un emballement thermique.
supercat
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