Le courant circule-t-il sur une ligne de transmission ouverte?

Veuillez prendre un moment pour regarder le diagramme ci-dessous:

La question est de savoir si l'ampoule clignote momentanément lorsque l'interrupteur est fermé. Je pense que oui, mais j'ai l'impression que je me trompe.

La raison pour laquelle je pense qu'il clignotera parce que lorsque l'interrupteur est fermé, le potentiel électrique du fil de la ligne de transmission devrait devenir le même que le potentiel électrique trouvé sur la borne de la batterie et pour que cela se produise, les électrons devront circuler à travers le câble jusqu'à ce que l'équilibre du potentiel électrique soit atteint. Au fur et à mesure que les électrons traversent le fil, ils devront traverser le filament de l'ampoule pour que la lumière s'allume.

Soit dit en passant, je me rends compte que l'ampoule n'éclairera pas une pièce ou qu'elle s'allumera même du tout, je n'utilise qu'une ampoule ici pour illustrer ma question et non pas pour représenter une sorte d'expérience réelle.

Merci.

Oui, il y aura une brève impulsion de courant à travers l'ampoule pendant que la partie de la ligne de transmission (c'est-à-dire sa capacité) à droite de l'ampoule se charge à la tension d'alimentation.

Il y aura une légère impulsion de courant à la mise sous tension même si vous considérez le circuit comme un circuit à éléments localisés, c'est-à-dire sans recourir à la théorie de la ligne de transmission. Gardez à l'esprit que dans un circuit réel, une capacité parasite est toujours présente, vous pouvez donc modéliser l'extrémité ouverte de la ligne de transmission comme un condensateur (avec une capacité minuscule, disons ~ 1-10pF). Par conséquent, vous avez un circuit RC regroupé, où R est le filament. Ainsi, lorsque vous fermez l'interrupteur, vous chargez ce minuscule condensateur à travers le filament.

$R=100\Omega, \; C=10pF$$V_{DC}=10V$$I=V_{DC}/R=100mA$$\tau=RC=100\Omega \times 10pF = 1ns$

Bien sûr, l'énergie transférée au filament avant que le courant ne s'éteigne est si petite qu'une lampe normale ne pourra pas émettre de lumière détectable.

Non et oui et cela dépend de votre point de vue.

Non si vous le voyez comme une représentation de symbole schématique. C'est généralement ce que la plupart des ingénieurs voient lorsqu'ils effectuent des calculs ou conçoivent la majeure partie de leur travail - le schéma. Dans cette vue, le courant circule lorsque vous avez une connexion continue pilotée par une tension, mais il n'y a pas de connexion continue ici, donc aucun courant ne circule.

Oui si vous le voyez comme une ligne de transmission. Comme @Andyaka et @DaveTweet le mentionnent, un changement de tension se propagera à travers la ligne de transmission et à chaque point de la transmission où il y a un changement de tension, vous aurez un flux de courant (courant de déplacement). Cependant, il se stabilisera relativement rapidement, jusqu'à ce qu'il n'y ait plus de changement de tension.

Par analogie grossière, vous pouvez y penser comme si vous restez immobile et ne bougez pas, bougez-vous? Si c'est par rapport à la terre, alors non, vous ne l'êtes pas, mais par rapport au soleil, vous vous déplacez - assez vite en fait.

L'électricité doit circuler, sinon comment la source d'alimentation pourrait-elle savoir qu'il n'y avait pas de charge à la fin. Tout cela est incarné dans la théorie des lignes de transmission. Le courant qui circule est basé sur l'impédance d'entrée de la ligne de transmission. Cela s'appelle d'ailleurs l'impédance caractéristique. Un autre effet secondaire intéressant est qu'une ligne de transmission sans perte infiniment longue conduira le courant indéfiniment en fonction de la tension fournie et de l'impédance caractéristique du câble.