Czy prąd płynie do tyłu jest czymś złym?

W obwodzie poniżej:

Uważam za dziwne, że kierunek prądu na zasilaczu 2 V biegnie przeciwnie do kierunku prądu na zasilaczu 5 V. W zasilaczu 5 V prąd płynie z -do, +ale w zasilaczu 2 V prąd płynie z +do -.

Matematycznie wszystko się układa, a liczby się sumują, ale mam trochę trudności z uzyskaniem intuicji, co się dzieje z prądem „wstecznym”.

Oto kilka pytań:

• Jeśli zasilacz 2 V byłby akumulatorem, czy to oznaczałoby ładowanie akumulatora? Gdyby tak było, czy akumulator ostatecznie wybuchłby z powodu przeładowania?

• Jeśli zasilacz 2 V był zwykłym zasilaczem (podłączonym do ściany), dlaczego zasilacz nie pęka? Zasilacz to nie bateria, prawda? Więc nie powinno być czegoś takiego jak „ładowanie” zasilacza, więc dlaczego nie widzę dymu wydobywającego się z zasilacza, skoro idę wbrew naturalnemu przepływowi elektronów?

Jak mówi druga odpowiedź, z czysto teoretycznego punktu widzenia nie ma nic złego w prądzie przepływającym w obu kierunkach przez źródło napięcia. Właśnie tym jest idealne źródło napięcia: element obwodu, który utrzymuje ten sam potencjał na swoich pinach, bez względu na przepływający przez nie prąd.

W prawdziwym świecie nasze źródła napięcia nie są idealne.

Regulator liniowy zwykle nie utrzymuje regulacji, gdy prąd jest odwrócony.

Akumulator ładuje się (jeśli pozwala na to jego chemia), gdy prąd zostanie odwrócony.

Ale używamy również źródeł napięcia do modelowania rzeczy oprócz zasilaczy. Na przykład źródło napięcia może modelować moc wyjściową wzmacniacza operacyjnego. Wyjście wzmacniacza operacyjnego zazwyczaj może utrzymać napięcie wyjściowe, niezależnie od tego, czy pobiera prąd, czy tonie prąd (w określonych granicach).

Lub źródło napięcia może modelować regulator bocznikowy lub diodę Zenera. Urządzenia te będą utrzymywać regulację tylko wtedy, gdy zaczną opadać prąd.

Lub źródło napięcia może modelować diodę skierowaną do przodu. Diody również będzie działać tylko jako źródła napięcia, gdy prąd płynie w do bardziej pozytywnego terminalu.

Więc z czysto teoretycznego punktu widzenia powinieneś być przygotowany na przyjęcie prądu płynącego w obie strony przez źródło napięcia. Myśląc o rzeczywistych obwodach, należy wziąć pod uwagę, jakie rzeczywiste urządzenie modeluje źródło napięcia, a następnie czy model jest nadal aktualny przy dowolnym kierunku prądu przewidywanym przez model.

W teorii czystych obwodów zasilacze mogą absorbować lub dostarczać energię (nie muszą dostarczać energii). Jeśli obwód ma tylko jedno źródło, to będzie dostarczać tylko moc. Ale jeśli twój obwód ma dwa lub więcej niezależnych źródeł, możliwe jest, że jedno / więcej z nich pobiera energię (o ile co najmniej jedna z nich dostarcza energię).

Pamiętaj, że te obwody są konstrukcjami czysto matematycznymi. Niezależne źródło napięcia nie jest baterią, ale może być częścią modelu baterii.

Jednak dla intuicji: pomyśl o akumulatorze. Kiedy go naładujesz ... w jaki sposób podejrzewasz przepływ prądu? Jeśli zgadłeś z akumulatora ... pomyśl jeszcze raz =)

Adresowanie punktorów:

1) Tak, tak wygląda ładowanie akumulatora: przepychanie prądu z powrotem przez podłączenie go do większego napięcia. To, co się stanie, zależy od chemii i wielkości baterii w stosunku do prądu. Niektóre typy (NiFe, większy kwas ołowiowy) mogą być utrzymywane na stałym poziomie kilku miliampów. Inne akumulatory będą powoli zmniejszać pojemność ładowania przez powlekanie elektrod, aż będą bezużyteczne.

2) To symulacja, a nie ścienny zasilacz. Znowu to, co dzieje się, gdy próbujesz napędzać źródło napięcia innym źródłem napięcia, zależy od tego, w jaki sposób jest ono realizowane; może się wyłączyć, utracić regulację, zrzucić prąd (jak w twojej symulacji) lub coś innego.

P1: Byłby to prąd ładowania, ale to zależy od rodzaju baterii, czy faktycznie magazynuje energię ładowania lub wybuchnie.

Q2: regularzasilacz nie jest przeznaczony do obciążeń ujemnych i może mieć diodę zapobiegającą ujemnemu prądowi wyjściowemu. Ale zasilacze mogą pracować w 2 lub 4 quadrants, aby móc zatonąć ujemny prąd wyjściowy.