Есть ли ток в "нулевом" проводе?

[Comanchero]

Первый закон Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма токов в любом узле любой цепи равна нулю (значения вытекающих токов берутся с обратным знаком): $\sum_{n=1}^{j}I_j = 0$

[RSaulius]

UR4III в сообщении #462758 писал(а):

Коллеги! Вы, пожалуйста, разберитесь. Переменный ток частотой 50 Гц это квазистационарный ток. Т.е. электроны, вытолкнутые эдс генератора из одного конца его обмотки, побегут к вам в дом, зажгут эл.лампочку, попадут в "нулевой" провод и ... обязаны добраться до другого конца обмотки.
Если тока в "нуле" нет, значит цепь не замкнута и лампочка не горит.
Если лампочка горит, то ток в "нуле" есть! Но что это за ток, если равнодействующая эдс трёх обмоток генератора в "нулевом" проводе равна нулю?
Если ток - это движение заряженных частиц, то они в "нуле" стоят, как вкопанные!
Раз лампочка горит, ток в "нуле" есть! Но что это за ток?

это будет ток через все нагрузки.
Чтоб понять суть , Вам нужно расмотреть предельный статический пример:
берете 2 батарейки и включаете их последовательно , берете 2 одинакогых последовательных резистора и подключаете концы пары к последовательной батарейке. По резисторам потечет ток. Если возмете провод и включите один конец между батарейками , а другой между резисторами- ток по этому проводу течь не будет. Если уберете 1 резистор , или 1 батарейку- ток по проводу потечет.
Этот пример- по сути двухфазная сеть , если батарейки заменить источниками переменного напряжения .
Кстати , посмотрите на высоковольтные ЛЭП- нулевой провод там хиленький, ибо ток по нему течет при дисбалансе нагрузок.

[UR4III]

RSaulius в сообщении #467287 писал(а):

это будет ток через все нагрузки.

Привожу трёхфазную схему энергоснабжения - http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1% ... 0%B8%D1%8F
Как видите "нулевой" провод не обязателен. Но его почему-то заводят к Вам в квартиру. Наверное, для того, чтобы ток, который Вы потребили прошёл ТОЛЬКО через ваш счётчик.
Дальше, подумайте, как это можно сделать, если тока в нуле нет? Как может быть замкнута цепь обмотки генератора?

Вы существование двух противофазных токов, равных по величине, объявляете несуществующими. Правильно, результирующая этих токов равна нулю, но это не значит, что они перестали существовать.

В "нуле" действуют три эдс со сдвигом в 120 гр. Результирующая равна нулю, но токи исправно текут каждый к своей обмотке.

Я и тему начал только для того, чтобы показать, что электрический ток это не только движение заряженных частиц. Это скорее движение эл.поля. Ведь не сами же частицы движутся, их "толкает" поле.

[vvb]

UR4III в сообщении #467294 писал(а):

Как видите "нулевой" провод не обязателен. Но его почему-то заводят к Вам в квартиру.

Потому что в квартирах питание однофазное, 220В, а не 380В. С глухо заземленной нейтралью.
Сделано это, видимо, из соображений безопасности. Лучше иметь один провод под напряжением, чем два.

UR4III в сообщении #467294 писал(а):

Наверное, для того, чтобы ток, который Вы потребили прошёл ТОЛЬКО через ваш счётчик.

Все абоненты "висят" параллельно, так что счетчики ставятся в свою ветку (вместе с нагрузкой - квартирой) и считают ток только в них.

[HuanCarlos]

Цитата:

Но если на провод подавать переменное напряжение, то там будет возникать ток. Даже если цепь не замкнута.

Нет, для протекания тока необходима не только разность потенциалов, но и замкнутый контур.

Цитата:

Если нагрузка всех трёх фаз точно сбалансирована, то тока в нулевом проводе нет

Все верно. Это вытекает из первого закона Кирхгофа.

Цитата:

Это если нагрузка включена между фазами. В этом случае и нулевого провода-то фактически нет - это точка.
А вот если нагрузка включена между фазой и нулем?

Если нагрузка включена между фазами это - соединение нагрузки в треугольник, в такой схеме нулевой точки нет (хотя ее можно создать искуственно), нет и нулевого провода. Если нагрузка включена между фазой и нулевой точкой, тогда можно соединить две нулевые точки: трансформатора и нагрузки одним проводом. Это и будет нулевой провод.

Цитата:

При одинаковых нагрузках во всех трёх фазах потенциал нулевой точки генератора и приёмника всё время будет равным нулю (отчего провод соединяющий эти точки так и называется и, кроме того, его ещё и соединяют с "землёй"), а при нулевом потенциале на обоих концах провода ток по нему не потечёт.

Различают отдельно рабочий нулевой проводник и защитный. Часто их объединяют.

Цитата:

Коллеги! Вы, пожалуйста, разберитесь. Переменный ток частотой 50 Гц это квазистационарный ток. Т.е. электроны, вытолкнутые эдс генератора из одного конца его обмотки, побегут к вам в дом, зажгут эл.лампочку, попадут в "нулевой" провод и ... обязаны добраться до другого конца обмотки.
Если тока в "нуле" нет, значит цепь не замкнута и лампочка не горит.
Если лампочка горит, то ток в "нуле" есть! Но что это за ток, если равнодействующая эдс трёх обмоток генератора в "нулевом" проводе равна нулю?
Если ток - это движение заряженных частиц, то они в "нуле" стоят, как вкопанные!
Раз лампочка горит, ток в "нуле" есть! Но что это за ток?

Я понимаю, вы подходите к трехфазным цепям больше со стороны физики, чем ТОЭ. Если тока в нуле нет это не обязательно значит что цепь не замкнута. Это может означать что потенциалы двух нулевых точек одинаковы, следовательно напряжение между ними равно нулю. Также, если лампочка горит, то это не значит что ток в нуле есть. Лампочка может гореть, если нагрузка симметрична а тока в нулевом проводе не будет из-за симметрии нагрузок по фазам.

Цитата:

Они дойдут до "нулевого" провода, отскочат от него как от стенки (он же не просто провод, а заземленный на большую емкость), и побегут обратно.
Дойдут до генератора и побегут дальше, а у него на другом конце обмотки такая же "стенка". Вот и бегают как мячики туда сюда 50 раз в секунду.

Красочное объяснение, но не отражающее реальное положение дел.

Цитата:

Как видите "нулевой" провод не обязателен. Но его почему-то заводят к Вам в квартиру.

Нулевой провод нужен: 1. Для обеспечения электробезопасности (хотя это не фонтан на самом деле, УЗО надежнее). 2. Для получения фазного напряжения 220 В. 3. Для нивелирования последствий несимметрии напряжений в сети, когда при неисправном нуле фазы перекашивает так, что на одной напряжение близко к линейному, на другой меньше 220 В в 1,5-2 раза.
Резюмируя:
1. Нулевой провод есть только в схеме звезда-звезда.
2. Ток течет в нем при несимметрии нагрузок. Чем сильнее несимметрия, тем больше величина тока в нулевом проводе. При отсутствии несимметрии (такого не бывает в наших бытовых сетях 0,4 кВ) разность потенциалов на концах нулевого провода равна нулю, тока нет.
3. Нулевой провод выполняет несколько функций: электробезопасность, получение 220 В, выравнивание фазных напряжений при несимметрии.

[Comanchero]

HuanCarlos в сообщении #467600 писал(а):

Нет, для протекания тока необходима не только разность потенциалов, но и замкнутый контур.

Не обязательно, вот вам простой пример - стекание заряда с высоковольтного провода, скажем, в атмосферу... Замкнутого контура нет.

[HuanCarlos]

Цитата:

Не обязательно, вот вам простой пример - стекание заряда с высоковольтного провода, скажем, в атмосферу... Замкнутого контура нет.

В принципе это верно. Но я говорю о проводниках первого рода, с электронной проводимостью, то бишь металлических проводниках. Это во первых. А во-вторых, ваш пример про стекание заряда имеет отношение больше к электростатике в которой электрический ток вроде как вообще не должен упоминаться ибо это статика.

[Comanchero]

HuanCarlos в сообщении #467609 писал(а):

А во-вторых, ваш пример про стекание заряда имеет отношение больше к электростатике в которой электрический ток вроде как вообще не должен упоминаться ибо это статика.

А как вам разряд линейной молнии с током в килоамперы? Цепь так же не образует замкнутый контур

HuanCarlos в сообщении #467609 писал(а):

Но я говорю о проводниках первого рода, с электронной проводимостью, то бишь металлических проводниках

А как же, скажем, диффузионные токи?

Замечу, конечно, данное дополнение не имеет отношения к задаче в топике.

[HuanCarlos]

Цитата:

А как вам разряд линейной молнии с током в килоамперы? Цепь так же не образует замкнутый контур
Замечу, конечно, данное дополнение не имеет отношения к задаче в топике.

Занятные вы вопросы задаете.
Тут ведь опять же похожая ситуация со стеканием заряда. Молния - искровой разряд, один из видов разрядов в газе. Газ - не металл, не проводник первого рода.
Здесь уже надо обращаться к теорфизикам для уточнения дефиниций электрического тока и электрического разряда чтобы узнать: это одно и то же или нет. Но что-то подсказывает мне что это разные вещи. И кроме того:
http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EB%E5%EA%F2%F0%E8%F7%E5%F1%EA%E8%E9_%F2%EE%EA (см. характеристики: Различают постоянный (англ. direct current, DC — постоянный ток) и переменный (англ. alternating current, AC — переменный ток) ток.)

[Comanchero]

Я просто хочу Вам показать, что для протекания тока нет необходимости в замкнутом контуре.

HuanCarlos в сообщении #467618 писал(а):

Различают постоянный (англ. direct current, DC — постоянный ток) и переменный (англ. alternating current, AC — переменный ток) ток.)

Это словоблудие всё
Электрический ток - направленное движение носителей электрических зарядов. (Физ. Энц.)
Есть ещё, конечно, ток смещения, но это другая песня...

[Munin]

HuanCarlos в сообщении #467609 писал(а):

В принципе это верно. Но я говорю о проводниках первого рода, с электронной проводимостью, то бишь металлических проводниках.

Не на то внимание обращаете. Контур нужен только в случае, когда процесс носит стационарный характер. Даже периодический требует контура уже не всегда (колебания в дипольной антенне, например). А тип проводимости тут ни при чём.

-- 12.07.2011 17:23:33 --

HuanCarlos в сообщении #467618 писал(а):

Здесь уже надо обращаться к теорфизикам для уточнения дефиниций электрического тока и электрического разряда чтобы узнать: это одно и то же или нет. Но что-то подсказывает мне что это разные вещи.

Существует электрический ток, а существует теория электрического тока - теория электрических цепей. Ток - явление более широкое, и встречается в ситуациях, не охватываемых этой теорией. Теория, охватывающая все явления с участием электрического тока - электродинамика, общая теория электричества и магнетизма.

[HuanCarlos]

Я Вас очень ждал в этой ветке, г-н Munin

Цитата:

Не на то внимание обращаете. Контур нужен только в случае, когда процесс носит стационарный характер. Даже периодический требует контура уже не всегда (колебания в дипольной антенне, например). А тип проводимости тут ни при чём.

Прошу немного пояснить что значит стационарный характер.

Цитата:

Существует электрический ток, а существует теория электрического тока - теория электрических цепей. Ток - явление более широкое, и встречается в ситуациях, не охватываемых этой теорией. Теория, охватывающая все явления с участием электрического тока - электродинамика, общая теория электричества и магнетизма.

Я именно это интуитивно понимал, когда писал что электрический разряд и электрический ток в теории электрических цепей разные явления.
Итого имеем: в теории цепей для протекания тока необходим замкнутый контур, примеры г-на Comanchero для доказательства обратного не верны в силу не подчинения вышеописаных явлений теории цепей.
Прошу поправить меня если ошибаюсь и до сих пор.

[UR4III]

HuanCarlos в сообщении #467600 писал(а):

Я понимаю, вы подходите к трехфазным цепям больше со стороны физики, чем ТОЭ. Если тока в нуле нет это не обязательно значит что цепь не замкнута. Это может означать что потенциалы двух нулевых точек одинаковы, следовательно напряжение между ними равно нулю. Также, если лампочка горит, то это не значит что ток в нуле есть. Лампочка может гореть, если нагрузка симметрична а тока в нулевом проводе не будет из-за симметрии нагрузок по фазам.

Как автор темы из опасения, что обсуждение уйдёт несколько в сторону, прошу участников ответить на очень простые вопросы.
1. В проводе текут два противофазных тока одинаковой величины. Извините, за тавтологию: в проводе два тока или ни одного?
2. В проводе текут три тока, отличающиеся друг от друг по фазе на 120 гр. В проводе три тока или ни одного?

Те же вопросы, но в несколько иной трактовке. Ток это поток энергии. Этот поток из обмотки генератора попадает в провод "фаза", затем в электролампочку в вашей квартире и по проводу "нуль" обязан вернуться на вторую клемму соответствующей обмотки генератора. Так в "нуле" существуют потоки энергии к соответствующим клеммам обмоток или в нём тишь да гладь?

[Munin]

HuanCarlos в сообщении #467719 писал(а):

Я Вас очень ждал в этой ветке, г-н Munin

Чорт. Спалился.

HuanCarlos в сообщении #467719 писал(а):

Прошу немного пояснить что значит стационарный характер.

Скажем, когда заряды нигде не накапливаются и не исчерпываются, а везде остаются в одинаковом количестве, то это стационарный процесс - описывающие его характеристики суть константы по времени. Тогда, по закону сохранения заряда, все токи, которые втекают и вытекают в каждую точку, должны компенсироваться, а значит, и замыкаться в контуры (или уходить на бесконечность), а не иметь разрывы.

Наоборот, если мы допускаем, что где-то заряд собирается, или откуда-то уходит, то мы можем представить себе незамкнутые токи - из тех мест, откуда заряд уходит, в те места, где он прибавляется.

HuanCarlos в сообщении #467719 писал(а):

Я именно это интуитивно понимал, когда писал что электрический разряд и электрический ток в теории электрических цепей разные явления.

Вы вроде не произносили этого ключевого слова "в теории электрических цепей". Вне неё - бывают и незамкнутые токи, и Comanchero здесь совершенно прав.

UR4III в сообщении #467738 писал(а):

1. В проводе текут два противофазных тока одинаковой величины.

В проводе не может течь двух токов.

UR4III в сообщении #467738 писал(а):

2. В проводе текут три тока...

И трёх не может.

UR4III в сообщении #467738 писал(а):

Ток это поток энергии.

Нет. Ток - это поток зарядов. А энергия вообще идёт не по проводам, а по окружающему их пространству.

[HuanCarlos]

Цитата:

Как автор темы из опасения, что обсуждение уйдёт несколько в сторону, прошу участников ответить на очень простые вопросы.

Я в посте выше как раз и ответил на ваши вопросы.

Цитата:

2. В проводе текут три тока, отличающиеся друг от друг по фазе на 120 гр. В проводе три тока или ни одного?

Два, три, пять, двадцать токов в проводе течь не может. Протекает только один характеризующийся определенным значением силы тока. Другое дело, что этот один ток можно представить суммой других токов. Для этого существует первый закон Кирхгофа. Обратимся за пояснительным рисунком к Википедии. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%F0%B8%F5%F4%E0%E7%ED%E0%FF_%F1%E8%F1%F2%E5%EC%E0_%FD%EB%E5%EA%F2%F0%EE%F1%ED%E0%E1%E6%E5%ED%E8%FF
Схема соединения звезда-звезда. Для узла М можно записать: $I_a+I_b+I_c=I_n$, где $I_a,I_b,I_c$ - фазные (линейные) токи; $I_n$ - ток в нейтральном проводе. В определенном случае, а именно, когда токи $I_a,I_b,I_c$ равны по модулю, и сдвиг фазы у каждого составляет 120 градусов, то их сумма будет равна нулю. Ну и следовательно ток в нулевом проводе тоже будет равен нулю. В противном случае эта сумма не будет равна нулю и ток в нулевом проводе будет протекать. Нагляднее будет начертить три синусоиды с начальной фазой 0, 120 и -120 градусов и сложить их графически. Увидите что в итоге получится 0.