短路是因为电流只通过没电阻的那段支路吗?请问有更科学的解释吗?

我们的物理老师在解释短路时,告诉我们,因为闭合开关后,这段支路上没有电阻,而另一端支路又电阻。所以电流只通过没电阻的那段支路,于是电路短路了。但我实在无法理解这种解释。请问有更科学的解释吗?

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15个答案
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对于理想电路来说,这样的解释是正确的。


在理想电路中,导线为零电阻。

上图的并联电路中,如果电阻为0,就相当于是一个短路。

由欧姆定律可知,两端的电势差为0。由并联电路的特点可以知道,的两端电势差也为0,所以由欧姆定律可以知道,为0。

这就是为什么你的物理老师说,电流只通过没电阻的那段支路

如果考虑现实情况,铜导线的电阻率也非常低。

由电阻率公式:。铜在20°C时的电阻率大约是 0.0185Ω mm²/m,所以10cm长,横截面1mm²的铜导线的电阻只有:

基本上可以视为零电阻。

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怎么没理解呢?意思就是:

黄金色的电路图里分出两条路

可惜电子不能同时去涉足

所以电子非常懒惰地

选择了没有电阻的那条

从此就决定了

短路的一声


“滋~”电池被烧坏了

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毛骡金属材料学博士

2015-01-21 09:37

中学的时候这样解释是最好的啦,虽然确实不太正确。不然我换种解释给你,你看你晕不晕。(PS:我从小到大就喜欢这么说话,很多人都说我脑子有问题。)

因为闭合开关后,这段支路上没有电阻,其实也有电阻,只是比起另一端的支路电阻来说是可以忽略的程度。所以电流只通过没这条电阻比较小的支路,于是电路短路了。但是那边有电阻的支路或者说是电阻比较大的支路也是有电流通过的,只是比较小罢了,相对从电阻较小的那边流过的电流,这边的电流可以忽略……balabala

晕不?晕的话就看@jowtte 的答案。

哈哈,我补充一个更加普适的原理。电流顾名思义是电子流。虽然某种程度上,电子并不是像水一样在电路中流淌,而是可以描述成“传递”或者是“接力”。这种形式的传播在电学领域是主流。但是不论是真流体,比如水和空气,还是伪流体,比如电流、车流(我才不会说人流呢),都是一样的,哪里阻力小就往哪里走。阻力大的那边呢,几乎没有,但不是完全没有。就跟这种并联电路中,两条支路的电阻越接近,两边的电流就越接近;反之,如果一边的电阻远远大于另一边,那么基本可以认为大电阻是开路了。PS:就算是开路也还是有电子过去的,概率问题罢了。

PPS: 希望你别晕了。

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这就是很科学的解释了,电流喜欢走阻力小的捷径。

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Feng同学生物医学工程 本科二年级

2015-01-21 13:07
支持者: invalid

短路过程可以类比的:设想一下两个电阻并联接在一个恒定电压源U上,其中一个电阻R1阻值比较普通,另外一个R2的阻值可以变化,从很大逐渐变小。


两个电阻两端电压相同,就要分流,电阻越小分流能力越强,开始R2相对R1来说非常的大,到最后则是R2相对R1非常小,那么电流自然是从几乎全部从R1流过变成几乎全部从R2流过。


另外,这个过程中干路电流显著的大幅度的变大,对于短路现象呈现出来的效果有很大贡献。随着电路中总电阻不断减小,干电流在不断变大:从开始的略比U/R1大一点,到最后几乎超级大。

你具体的带入几个数值算一下感受强一些:电源电压6V,R1为6欧姆,R2首先是100欧姆,后来变成0.01欧姆,观察I1和I2的前后变化。不嫌麻烦的话可以画个R-I曲线。
(以下是不重要的内容:对于电阻并联的总电阻,这么给你解释吧:并联电阻越多,电流的渠道越多,被导通的就越多,总电阻就会越小。可以查一下电导这个概念。
并联的总电阻的取值范围 :一定比构成它的那些单个电阻中最小的那个还要小。
结合上面的例子就是开始时阻值略比R1小一点,到最后比本身已经很小的导线电阻的值还更小)


这样的问题的特征就是学会的人看起来很简单,没学会的人绕不清。
我的解释如果还是没能让你理解,我会觉得很对不住你的。

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支持者: 丧心君

开关刚闭合,电流在跑到交叉口的时候,是怎么知道前方那条路电阻大哪条路电阻小,从而选择电阻小的路的呢?

lz是对这个不理解吧

在导线中,电流其实就是电子的定向移动,实际上,在导线中,电子的移动速度很慢的,但是电流的速度是很快的,可以理解为光速。 这个速度的对比可以参考击鼓传花。

而自由电子的运动,又不是其主动的,电子不能选择自己往哪边走,他只是被电场逼着往这边走罢了。电子带点,在电场中具有势能,往是能低的地方跑(电子带负电,实际是往电势高的地方跑)
就像一个东西在空中,他不往宇宙飞而是要往地球掉一样。

所以决定电流的流向是电场的方向决定的,导线中电场强度=电压。短路了,电压为0了,自然没有电场,电子就懒得往这边走了。

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首先 导线相连的部分是没有电势差的 可以把导线看成理想导体 这样以后电阻两端的电势是相等的 既然电势相等 所以电阻两端就没有电势差 也就是没有电压 所以就没有电流

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引用顶楼的电路图 有并联分流公式

I2=R1/(R1+R2)I

i1=R2/(R1+R2)I

若R2短路 代入R2=0

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聊斋志翼土木工程本科生

2015-01-21 22:18

你把两个支路上的电阻设成R1和R2,然后让R1变小,直至趋近于0,你就知道会发生什么了嘛。

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其实电流两边都走了,只是一条路电阻是另一条的N多倍,于是几乎所有电流都走了那条电阻小的,于是就烧坏了

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(对于纯直流电)这里理解为电导更合适。

挖了两条河道,宽的水多,窄的水就变浅了。

并不是完全没有,但很小。

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null.二到不治而亡

2015-01-22 13:33

能量在传递中,尽量走阻力最小的那条路。

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两条并行的高速公路,一条收费,一条免费了。

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guokrway电气工程博士

2015-05-19 08:47

首先,让我们先聊一些辩证法。

用最简单的话说,一切事物都不是绝对的,具体到你的问题中,即绝对的“没电阻”是不可能的。

其次,让我们再聊一些实践和理论的区别。

为了让人明白理论,或是获取知识的初级阶段(初中物理),低等教材往往假设理想情况,在理想情况下,短路导线没有电阻,摩擦力为零(光滑表面)等等。这只是为了分析方便。

实际生活中,是没有“理想状态”的,“没电阻”对应实际电路,是“电阻很小很小”的意思,因此并联支路分流作用非常明显,造成短路。

实际上,短路的原因有很多,并不是短接一根导线那么简单,比如空气被强电场击穿,从而导电,对电线杆上相邻的两根线来说也是短路(随着你知识积累慢慢就会明白)。

我想说的是,用辩证法的思维看待问题,并了解理想状态和实际情况的区别,是学习一切科学的基础。

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