作者rheumatism (风湿爷)
看板Physics
标题Re: [问题] 国中理化 电路的短路问题
时间Sat Mar 4 00:52:39 2023
※ 引述《wulongde (阿勒)》之铭言：
: 最近开始当家教的时候被国中学生问到一个我以前都没有想过的问题，
: 结果我当下答不出来，事後想了很久还是想不通，
: 所以只好来ptt求助各位物理达人们了
: 就是国中跟高中不是都教我们如果用一根导线把某个电阻短路的话，那个电阻就不会有电流
: 通过吗？
: 国中跟高中的解释都是因为电流跟人类一样都会想偷懒走好走的路
: 但前几天被一个学生问到说那如果电压超高，譬如几百万伏特的话，
: 那主线路的电流应该还是会有一小部分流入电阻吧？
: 我想了一下觉得也有道理，但这样没办法解释为什麽停在高压电缆上的小鸟不会被电到
: 因为那个不就相当於是用缆线把小鸟这个电阻给短路，所以电流才不会经过小鸟吗？
: 我想了很久都想不通，恳请好心的电学高手指点一下，感谢！
分享小弟的想法
1. 电路学模型是理想模型，导线短路的原理是电流选择电阻低的回路
2. 先解释小鸟停在高压电线上
小鸟双脚站在同一条电线上，是等电位，不是"短路"
3. 接着看学生的问题，电压超高，主线路是否会有一小部分电流入电阻
这个命题其实有模糊地带:
当电压提高到百万伏特，那主电路的电阻多少欧姆呢?
换句话说，命题只有提到电压性质，却没有量化整个主电路的数值
我们把命题加上量化数据，以高中的电路学程度，常见的应该是
原题: 主电路是 9V 电池连接 1 个 3 欧姆电阻
此时主电路电流是 3 安培
变化-1: 跨接一条导线，会因为导线电阻趋近於0，电流选择阻值低的路径，
所以短路
变化-2: 以变化-1的短路为基础，提高电池的电压到100万伏特
就数量级而言，无论是导线或是电阻，都变成导线
变化-3: 以变化-1的短路为基础，提高电池的电压到100万伏特，
电阻也提高同样的倍数，此时不可忽略电阻
电流会从跨接的导线通过
其实这个命题很像高中风格的考题，隐藏文字陷阱
套用量化数据，其实很简单
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1F：推 wulongde: 懂了，感谢r大的详细说明~~这边奉上税前200P币以表心意 03/04 07:53
2F：→ wulongde: 胬 03/04 07:53
3F：→ wulongde: ㄜ刚刚忘了PTT不能用一般的表情贴图，结果变成乱码了QQ 03/04 07:54
4F：→ rheumatism: 谢谢~~ 03/04 11:39
5F：→ MUMUKON: 不对喔当学生问这问题不要再用解题用的完美状况去说明 03/06 06:24
6F：→ MUMUKON: 一定要让学生知道真实状况。 03/06 06:25
7F：→ MUMUKON: 电线也是有电阻的 只是相对鸟/动物本身电阻小超级多 所以 03/06 06:27
8F：→ MUMUKON: 实际能走过的电流接近於无感 03/06 06:27
9F：推 MUMUKON: 从电线走的电流跟动物体的电流与R成反比且级距差很多 实 03/06 06:34
10F：→ MUMUKON: 际走过动物体的电流几乎无感 03/06 06:34