A corrente que flui para trás é uma coisa ruim?

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No circuito abaixo:

insira a descrição da imagem aqui

Acho estranho que a direção da corrente na fonte de alimentação de 2V esteja funcionando oposta à direção da corrente na fonte de alimentação de 5V. Na fonte de alimentação de 5V, a corrente flui de -para, +mas na fonte de alimentação de 2V, a corrente flui de +para -.

Matematicamente, tudo funciona e os números se somam, mas estou tendo um pouco de dificuldade para ganhar alguma intuição sobre o que está acontecendo com essa corrente "invertida".

Aqui estão algumas perguntas:

  • Se a fonte de alimentação de 2V fosse uma bateria, isso significaria que a bateria estaria carregando? Se fosse esse o caso, a bateria acabaria por explodir devido a uma sobrecarga?

  • Se a fonte de alimentação de 2V era uma fonte de alimentação regular (conectada à parede), por que a fonte de alimentação não está quebrando? A fonte de alimentação não é uma bateria, certo? Portanto, não deve haver algo como "carregar" uma fonte de alimentação. Por que não vejo fumaça saindo da fonte de alimentação, uma vez que estou indo contra o fluxo natural de elétrons?

T555
fonte
corrente flui na direcção de diferenças de tensão
KyranF
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@KyranF, através de resistores. Mas, pelo exemplo da OP, isso obviamente não é verdade para fontes de tensão.
O Photon
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Observe que uma corrente "negativa" é apenas uma corrente que flui na direção oposta ao seu palpite.
Greg d'Eon

Respostas:

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Como a outra resposta diz, de um ponto de vista puramente teórico, não há nada errado com a corrente fluindo de qualquer maneira através de uma fonte de tensão. É exatamente isso que é uma fonte de tensão ideal: um elemento de circuito que mantém o mesmo potencial em seus pinos, independentemente da corrente que passa por ele.

No mundo real, nossas fontes de tensão não são ideais.

Um regulador linear normalmente não mantém a regulação quando a corrente é revertida.

Uma bateria será carregada (se a química permitir) quando a corrente for revertida.

Mas também usamos fontes de tensão para modelar coisas além de fontes de alimentação. Por exemplo, uma fonte de tensão pode modelar a saída de um amplificador operacional. E uma saída de amplificador operacional normalmente pode manter sua tensão de saída, seja na fonte ou na corrente de dissipação (dentro dos limites).

Ou uma fonte de tensão pode modelar um regulador de derivação ou diodo zener. Esses dispositivos só manterão a regulação quando estiverem afundando a corrente.

Ou uma fonte de tensão pode modelar um diodo com polarização direta. Diodes também só irá funcionar como fontes de tensão quando a corrente flui em para o terminal mais positiva.

Portanto, do ponto de vista da teoria pura, você deve estar preparado para aceitar a corrente que flui de qualquer maneira através de uma fonte de tensão. Ao pensar em circuitos reais, é necessário considerar qual dispositivo real a fonte de tensão está modelando e, em seguida, se o modelo ainda é válido com a direção atual prevista pelo modelo.

O fóton
fonte
Uma fonte de energia típica de "parede" é um retificador (isto é, diodos) conectado a uma fonte CA, certo?
Random832
@ Random832, isso seria uma verruga não regulamentada. Também é comum que um circuito regulador seja incluído para fornecer uma tensão de saída mais estável.
O Photon
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Na teoria pura do circuito, as fontes de alimentação podem absorver ou fornecer energia (elas não precisam fornecer energia). Se o seu circuito tem apenas uma fonte, em seguida, ele vai entregar apenas poder. Mas se o seu circuito tiver duas ou mais fontes independentes, é possível que um / mais deles absorva energia (desde que pelo menos mais uma esteja fornecendo energia).

Lembre-se de que esses circuitos são construções puramente matemáticas. Uma fonte de tensão independente não é uma bateria, mas pode fazer parte de um modelo para uma bateria.

Por intuição, no entanto: pense em uma bateria recarregável. Quando você recarrega ... de que maneira você suspeita de fluxos de corrente? Se você adivinhou a bateria ... pense novamente =)

Shamtam
fonte
Pedanticamente, ao carregar uma bateria, a corrente flui para dentro e para fora da bateria.
user253751
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E também ao descarregar uma bateria!
Jamie Hanrahan
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Abordando os pontos de bala:

1) Sim, é assim que é carregar uma bateria: empurrando a corrente de volta através dela, conectando-a a uma voltagem maior. O que acontece depende da química e do tamanho da bateria em relação à corrente. Alguns tipos (NiFe, ácido-chumbo maior) podem ser mantidos em uma carga de flutuação de alguns miliamperes para sempre. Outras recarregáveis ​​serão reduzidas lentamente na capacidade de carga, revestindo os eletrodos até que sejam inúteis.

2) É uma simulação, não uma fonte de alimentação de parede. Novamente, o que acontece quando você tenta acionar uma fonte de tensão com outra fonte de tensão depende de como ela é implementada; ele pode se desligar, perder a regulação, afundar a corrente (como em sua simulação) ou qualquer outra coisa.

pjc50
fonte
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Q1: isso seria uma corrente de carga, mas depende do tipo de bateria se ela realmente armazenar a energia de carga ou explodir.

Q2: uma regularfonte de alimentação não foi projetada para cargas negativas e pode ter um diodo para evitar uma corrente de saída negativa. Mas as fontes de alimentação podem funcionar em 2 ou 4 quadrants, para absorver uma corrente de saída negativa.

Roland
fonte
Q1: conforme publicado anteriormente, para fazer com que a bateria exploda (ou quebre, ou cause ventilação de segurança), você precisará fornecer energia / potência suficiente em relação ao tamanho da bateria para causar aumento de pressão suficiente.
Technophile
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@ Technophile: A energia necessária para superaquecimento maciço não precisa vir do circuito de carregamento. Se uma pequena área da bateria passar por mais corrente de "carga" do que as demais, alimentar uma energia suficiente para superaquecer essa área pequena pode fazer com que ela comece a passar pela energia armazenada da bateria, resultando em fuga térmica.
Supercat 27/02