了解为什么电路中的电压会下降是诊断电气问题的基础。电压的极性会影响电阻器、电容器和电感器等组件,因为它确定了电流通过电路的方向。下面简要介绍当电路中的电压下降时会发生什么。
电压和电流
电池的两端将化学能转化为电能,从而产生电位差,也称为电压。当这种能量通过电阻器、电容器和电感器等组件时,称为电流。电阻器旨在抵抗电流的流动。电容器将能量存储为电场,而电感器将能量存储为磁场。
电压反映了在元件电路中移动电荷所需的工作量。功以每单位电荷的焦耳为单位,这是产生连续电子流所需的。例如,一个 9 伏的电池每库仑充电一次可以做 9 焦耳的功。
电池执行工作,该工作在系统中的各个组件之间进行分配。虽然电池为移动电荷提供能量,但组件消耗能量。这种变化会导致电压下降。电路中的电阻越大,需要更多的功或电压来随着电流流动而移动电荷。
电压极性下降
极性反映了电流如何在电路中从正极流向负极。当电流从正极流向负极时,电子从负极流向正极。
无论电荷以正电荷进入元件还是以负电荷离开,电阻器都会消耗能量。电压通常会在所有无源元件(例如电阻器)上下降。
电容器和电感器能够存储能量并用作负载或源。负载消耗能量,而源产生能量。当元件用作负载时,它具有与电阻器相同的压降极性。在电容器内,电压降极性不会随着放电开始而改变。尽管作为能源,电容器会产生与充电方向相反的电流。
电感器在试图保持电流流动的同时消耗能量,从而导致极性改变。本质上,电感器会产生与充电电流方向相同的电流。
电路中频繁压降的主要原因通常与电阻增加或负载增加有关。过多的电压降会导致负载以较小的力更努力地工作,从而导致灯光闪烁或设备过热。