¿Fluye corriente en una línea de transmisión abierta?

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Tómese un momento para mirar el siguiente diagrama:

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La pregunta es si la bombilla parpadeará momentáneamente cuando se cierre el interruptor. Creo que lo hará, pero tengo la sensación de que estoy equivocado.

La razón por la que creo que parpadeará es porque cuando el interruptor está cerrado, el potencial eléctrico del cable de la línea de transmisión debe ser el mismo que el potencial eléctrico que se encuentra en el terminal de la batería y para que eso suceda, los electrones deberán fluir a través del cablear hasta alcanzar el equilibrio de potencial eléctrico. A medida que los electrones fluyen a través del cable, deberán atravesar el filamento de la bombilla haciendo que la luz se encienda.

Por cierto, me doy cuenta de que la bombilla no iluminará una habitación o que incluso se iluminará, solo estoy usando una bombilla aquí para ilustrar mi pregunta y no para representar algún tipo de experimento de la vida real.

Gracias.

T555
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¿Qué causaría que los electrones se muevan?
Jim Dearden
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La corriente no fluye, la carga sí.
fuzzyhair2
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Esto no es muy diferente a una antena. Un voltaje de CC conmutado hará que una onda viaje por la línea.
Adam Davis

Respuestas:

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Sí, habrá un breve impulso de corriente a través de la bombilla a medida que la porción de la línea de transmisión (es decir, su capacitancia) a la derecha de la bombilla se carga a la tensión de alimentación.

Dave Tweed
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Mencionaría algunos factores que afectan la cantidad de flujo, es decir, si depende de la masa del cable a la derecha de la bombilla, cualquier diferencia de carga inicial, etc.
user2813274
@ user2813274: En realidad, la masa del cable no tiene nada que ver con eso, y el OP especificó las condiciones iniciales. Consulte esta respuesta para obtener más detalles, pero los parámetros clave son la resistencia de la bombilla R, la impedancia característica de la línea de transmisión Z0 y la longitud de la línea. Si R = Z0, habrá un pulso rectangular ordenado de corriente cuya magnitud es V / 2R, y que dura lo suficiente como para que el transitorio se propague al final de la línea y viceversa.
Dave Tweed
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Habrá un ligero pulso de corriente en el encendido, incluso si considera que el circuito es un circuito de elementos agrupados, es decir, sin recurrir a la teoría de la línea de transmisión. Solo tenga en cuenta que en un circuito real la capacitancia parásita siempre está presente, por lo tanto, puede modelar el extremo abierto de la línea de transmisión como un capacitor (con capacitancia pequeña, digamos ~ 1-10pF). Por lo tanto, tiene un circuito RC concentrado, donde R es el filamento. Por lo tanto, cuando cierra el interruptor, está cargando ese pequeño condensador a través del filamento.

R=100Ω,C=10pFVDC=10VI=VDC/R=100mAτ=RC=100Ω×10pF=1ns

Por supuesto, la energía transferida al filamento antes de que la corriente se extinga es tan pequeña que una lámpara normal no podrá emitir ninguna luz detectable.

Lorenzo Donati - Codidact.org
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No y sí, y depende de tu punto de vista.

No, si lo ve como una representación de símbolo esquemático. Esto es lo que la mayoría de los ingenieros ven cuando hacen cálculos o diseñan la mayor parte de su trabajo: el esquema. En esta vista, la corriente fluye cuando tiene una conexión continua impulsada por un voltaje, pero no hay una conexión continua aquí, por lo que no fluye corriente.

Sí, si lo ve como una línea de transmisión. Como mencionan @Andyaka y @DaveTweet, un cambio en el voltaje se propagará a través de la línea de transmisión y en cada punto de la transmisión donde haya un cambio de voltaje, tendrá flujo de corriente (corriente de desplazamiento). Sin embargo, se estabilizará relativamente rápido, hasta que ya no haya ningún cambio en el voltaje.

Como una analogía cruda, puedes pensar que, si te quedas quieto y no te mueves, ¿te estás moviendo? Si es relativo a la tierra, entonces no, no lo eres, pero en relación al sol, te estás moviendo, bastante rápido en realidad.

efox29
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La electricidad tiene que fluir o, de lo contrario, ¿cómo podría saber la fuente de energía que no había una carga al final? Todo esto está incorporado en la teoría de la línea de transmisión. La corriente que fluye se basa en la impedancia de entrada de la línea de transmisión. Se llama impedancia característica por cierto. Otro efecto secundario interesante es que una línea de transmisión sin pérdidas infinitamente larga conducirá la corriente indefinidamente según el voltaje suministrado y la impedancia característica del cable.

Andy alias
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Si observa detenidamente al enchufar un cable de extensión largo, puede chispear un poco sin enchufar nada en el otro extremo. AC introduce algunas otras consideraciones (potencia reactiva en una línea de transmisión bastante capacitiva ...)
rdtsc