потенциал электрического тока

Ответ от Rafael ahmetov[гуру]
Для некоторых физических величин абсолютная величина - не определена, значение имеет только разность величин. К таким относится и электрический потенциал. Рассмотрим источник постоянного тока (гальванический элемент, аккумулятор) , для определенности, с разностью потенциалов, равной 1,5 В. Чему равны абсолютные потенциалы его полюсов, определить невозможно. Поэтому, условно, потенциал одного из них принимают за 0. Если мы примем за ноль потенциал катода (минусовой конец) , то потенциал анода (плюсовой конец) считаем равным (+1,5) В. Если примем за ноль потенциал анода, то потенциал катода считаем равным (-1,5) В. Если мы соединим (например плюс с плюсом, т. е. аноды) двух источников А и В (для разнообразия с разными ЭДС, например у А 1,5 В, у Б 6 В) .
Тогда естественно, за ноль принять потенциал соединенных между собой точек (анодов) . Тогда относительно этой точки потенциалы других концов (катодов) равны у А (-1,5) В, у Б (-6) В, а между катодами будет разность потенциалов 4,5 В, причем потенциал катода Б относительно катода А равен (-4,5) В, а потенциал катода А относительно катода Б (+4,5) В.
Если мы соединим анод А с катодом Б, то за ноль, опять, естественным образом, примем точку соединения. Тогда катод А относительно общей точки имеет потенциал (-1,5) В, а потенциал анода Б относительно общей точки имеет потенциал (+6) В. Относительно катода А анод Б имеет потенциал (+7,5) В, а потенциал катода А относительно анода Б имеет потенциал (-7,5) В.
Во многих случаях в электротехнике и электронике применяется заземление. Условились всегда считать, (хотя конечно в некоторых ситуациях могут быть исключения) , что потенциал всех точек Земли одинаков, и каким бы (в абсолютном смысле) он ни был, считать его равным нулю.
Теперь, рассмотрим описанную Вами ситуацию (заземление) одного конца источника тока (пусть это будет рассмотренный нами выше элемент Б с ЭДС 6 В) . Для определенности, предположим, что каким-то образом (например, с использованием электрофорной машинки) мы сообщили катоду элемента потенциал (относительно земли) +100 В. Тогда потенциал анода станет равным +106 В. Теперь заземляем катод. Как только мы подведем провод достаточно близко к земле (доли миллиметра) , то проскочит искра, (как при разряде конденсатора или срабатывании пьезоэлемента, например в зажигалке) , т. е пробежит кратковременный (микросекунды) ток, и потенциалы катода и земли выровняются. На этом всё!!! Больше ток идти не будет. Для того, чтобы пошел ток, мы должны и анод соединить с землей. Но это будет по сути - короткое замыкание. А если соединим через лампочку от фонарика, то будет идти нормальный ток до тех пор, пока не разрядится источник или мы не разорвем контакт.
Я не случайно, перед заземлением катода "зарядил" катод источника потенциалом +100 В, чтобы наглядно показать, что в момент соединения кратковременный ток проскочит. Реально источник ведь не висел до этого в вакууме, он где-то на чем-то лежал, а это что-то имеет связь с землей. Поэтому сам по себе источник (и его электроды) не может иметь такой большой потенциал (как в примере +100 В) относительно земли, в худшем случае какие-то доли вольта, поэтому, при соединении с землей только одного электрода источника (неважно, катода или анода) , мы реально никакого тока не заметим, и можно считать, что в этот момент ток не идет.
Переменный ток. Рассмотрим однофазный генератор, с частотой 50 герц и с амплитудой напряжения 220 В. Один конец обмотки соединим с землей и обозначим З (заземленный) , другой конец обозначим С (свободный) . Пока ротор (якорь) не вращается, потенциалы обоих концов обмотки одинаковы, и равны нулю. Когда мы приведем ротор во вращение, то на конце С появится потенциал, допустим что положительный. В течение 0,005 с (секунд) он растет (по синусоиде) до +220 В, в течение следующих 0,005 с снижается до нуля, в течение следующих 0,005 с он уменьшается до (-220) В, в течение следующих 0,005 с растет до нуля и т. д.
К сожалению, больше нет места.