通过地线流向大地的电流去哪了?这不符合能量守恒定律吧

居跃在渊 2017-12-10 11:57:15

能量守恒定律:一个系统的总能量的改变只能等于传入或者传出该系统的能量的多少。总能量为系统的机械能、热能及除热能以外的任何内能形式的总和。

电流为什么会流向大地

首先我们要知道接地线的原理——为什么接地后,电流就会通过地线流向大地,而不会继续向别处走呢?

为了讲清楚这个问题, 我将全程以水做类比。

水有水势,电有电势(真的有“电势”这个词哦,不是我瞎编的)。水会从水势高的地方流向水势地的地方,电也一样。

产生水流有一个必要条件——水压。

如何才能存在水压?1.有水势差;2.连通。一个水池在山顶,一个水池在山脚,它们之间没有河道连通,照样是两潭死水。电也一样, 必须要有电势差,也必须连通。

电势差怎么产生的?发生漏电后,电器外壳的电势就会升高,这是高电势的来源。大地的电势最低——为0,这就是低电势的来源。用一根地线,把电器外壳和大地连接起来,地线就相当于连接山顶和山脚下两潭池水的河道。(变压器、电厂,都有将中性点接地,因此地线接地,实际上形成了一个环形回路。)

有了水势差,又有了河道——有了电势差,又有了地线,就可以产生水(电)流。于是,电流就可以顺着地线向电势更低的大地流去。(电流虽然用肉眼不可见,但却是真实存在的,电流就是带负电荷的电子,电子移动的方向,就是电流流动的方向。)

电流流向大地后去哪了

有人说大地相当于一个大电容,电流过去就被转换成磁场能储存起来了;有人说大地本身带有正电荷, 电流过去,像干电池一样被储存起来了。

但如果大地是电容的话,无论这个电容有没有被充满电,我们触摸它的时候都是会触电的,但有谁因为接触大地而触电了呢?如果大地是个干电池的话,那它总有饱和的那一天,我们需要担心大地饱和后放电吗?显然不需要。

实际上,我们只需要简单分析一下电流经过大地的回路即可知道——这个回路是电厂-火线-地线-大地-电场。(正常工作时,这个回路是电厂-火线-用电器-零线-电场。)

这么看来,电流大概是通过大地回到电场了。但事实上并不是这样,大地也相当于一个大电阻,电流在经过大地(电阻)时,会产生热量。在这一过程中,是将电能转换成热能,释放到空气中或保留在大地中。

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居跃在渊

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