No requieren de un voltaje de circuito?

Question

Apenas estoy comenzando a entender cómo la electricidad realmente funciona. Entiendo que hay voltaje, amperaje y resistencia. Si la electricidad es el agua, el voltaje es igual a la presión del agua y amplificadores de la cantidad de agua que fluye a través de un punto específico en un período de tiempo específico. La resistencia es igual que la anchura de la tubería de agua.

También sé que la electricidad debe fluir en un "circuito". Básicamente, alrededor y alrededor. En otras palabras, tiene que haber algún lugar para ir. Si no hay ningún circuito, no hay electricidad.

También sé que un MOSFET transistor está "controlada por tensión" no "aplicaciones controladas". También creo que un MOSFET funciona un poco diferente que un Bipolar Junction Transistor debido a que la electricidad de la puerta, en realidad, no de flujo para el drenaje de un MOSFET porque no es un aislante de detenerlo.

Sin embargo, esto hace que me pregunte acerca de los fundamentos de un "circuito". Por lo que he visto en algunas explicaciones de las simulaciones en línea de CPUs, como este blog de Ken Shirriff, el cable que va a la puerta de un MOSFET se detiene después de que llegue a la puerta. Esto me hace pensar que no hay un "circuito" para la puerta de alambre de un MOSFET, ya que sólo se detiene.

Se me ocurren dos posibles explicaciones para esto:

1. Si conecta un cable a la terminal positiva de una batería, se ha voltios pesar de que no hay amplis que fluye porque no hay ningún circuito. En otras palabras, en voltios no requieren de la electricidad que fluye a existir. Esto explicaría por qué la puerta de alambre de un MOSFET en realidad no necesita un "circuito" para controlar el transistor.
2. De hecho, hay un circuito, es solo que el cable que fluye a la puerta del MOSFET es en realidad una rama de otro alambre que está completando un circuito.

Puede usted por favor me ayude a aclarar este malentendido.

Answer 1

Se refieren a mi respuesta anterior: Es el voltaje de la velocidad de los electrones?

El voltaje es pensado como un campo. Estamos acostumbrados a pensar en campos gravitacionales de ser completamente uniforme, pero los campos magnéticos no son. Si usted coloque una pieza de metal ferroso a un polo de un imán, se extiende el campo en. Del mismo modo que el campo eléctrico entre los dos polos de una fuente de voltaje puede ser ampliado con los conductores eléctricos.

Esta extensión del campo se extiende todo el camino hasta el campo en el interior de la field-effect transistor.

(Conocer acerca de los campos aclara un montón de ideas falsas provocado por el pensamiento acerca de los electrones. Ignorar los electrones.)

Edit: por lo que la explicación es casi exactamente su (1) con un detalle diferente. Dirac16 la sugerencia es importante. La puerta de canal de aislamiento tiene una capacitancia. Por lo que el circuito se ve como un condensador. Estos dos circuitos son equivalentes (ignorar los valores):

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Así que no hay estado estacionario DC flujo de corriente, pero en el punto de conexión del circuito el condensador de cargos, y mientras se carga fluye una corriente. Esto es en realidad muy importante a la hora de diseñar potencia MOSFET de sistemas: debe ser capaz de suministrar suficiente corriente para un tiempo muy corto.

Answer 2

La tensión puede existir sin un circuito. O, al menos, puede ser difícil ver lo que el circuito es. Por ejemplo, cada vez que usted vea un rayo, que es provocado por una gran diferencia de potencial (también conocido como "voltaje") entre el suelo y una nube, o entre dos nubes.

De hecho, que la diferencia de potencial se ha desarrollado como el viento se la llevó a los electrones de un lugar y depositados en otra parte. Pero es poco probable que alguna vez averiguar exactamente donde los electrones que una nube cargada negativamente, o donde los electrones que consiguió despojar a cargo de una nube positivamente fui.

Answer 3

Un tubo de vacío hace que sea un poco más fácil imaginar (MOSFET.)

Creo que de las dos placas de metal en un vacío. Uno está muy caliente y los electrones son "cocido" fuera de ella en cerca de un gas de electrones. Se quedan cerca de la placa caliente porque, de haber salido de él, ahora es de carga positiva y se siente atraído por ella. Pero más de ebullición, por lo que la nube de restos. En equilibrio, habrá un número igual de electrones de ebullición como volver a unir a sí mismos a la cercana caliente de la placa de metal, pero una pequeña nube de gas de electrones estará presente porque de todos los que la calefacción pasando.

Ahora a hacer el otro plato muy cargado positivamente. Los electrones en el "gas" se moverá hacia el positivo de la placa y los viajes a través del vacío para llegar allí. Normalmente, este se detendrá en algún momento porque el plato caliente también será más cargados positivamente como más electrones hervir y dejar. Finalmente, todo se detiene de nuevo. Pero siempre y cuando se agregue más electrones de la placa caliente que se evapora de los electrones, más electrones será capaz de fluir y habrá una corriente continua. Este es, en efecto, un diodo de vacío. Si se coloca una fuente de voltaje a través de las dos placas de metal, de modo que el lado negativo está conectado a la placa caliente y el lado positivo está conectado a la placa fría, los electrones pueden mantener en ebullición y más electrones llegará a reemplazar. (Revertir eso no va a funcionar, porque casi no hay electrones hervir el frío de la placa. Todo lo que sucede es que usted tire de la nube de electrones de nuevo un poco más cerca de la placa caliente.)

Ahora, piense en el diodo de vacío en la operación de nuevo con una actual. Insertar una malla metálica (como la de la cuadrícula de la pantalla de la puerta) entre las dos placas y traer un tercer hilo para eso. (Todo lo que todavía está dentro de un vacío, sin embargo.) La pantalla tiene agujeros grandes en lo que a medida que los electrones viajan a través de, casi todos ellos te lo pierdas y sólo tienes que ir a través de. Algunos podrían pegarse a él, pero si tan sólo añadir un poco de la carga negativa a la superficie neutra (los electrones se quedan en la superficie de esta pantalla porque ellos también se repelen entre otros) y esta carga negativa hará que sea más probable que otros electrones se pegue. En su lugar, van a más sin duda ir a través de los agujeros en la pantalla.

Supongamos que ahora adjunte otra batería, pero esta vez con el lado positivo conectado a la placa caliente y el lado negativo a la pantalla. Esto hará que la pantalla mucho más negativo que el de la placa caliente y se "filtra" la capacidad de los electrones "aviso" muy positiva placa fría en el otro lado. Bastante negativo, los electrones no viajar a través de la distancia y, en cambio, sólo permanecer junto a la placa caliente. Pero si usted ajuste a esta negativa de la pantalla de voltaje de baja lo suficiente, a continuación, algunos de los que muy atracción positiva será notado por algunos de los electrones que accidentalmente obtuvo más lejos de la placa caliente de los demás y que será capaz de evitar la negativa de la pantalla y obtener a través de los agujeros y, a continuación, ser muy acelerado hacia la placa de nuevo. Sin embargo, será menos, que si la pantalla no estuvieras ahí.

Por lo que la pantalla puede ser utilizado para "moderar" el flujo de corriente entre la placa caliente (llamado cátodo) y el frío placa positiva (llamado ánodo.) La pantalla esta sin ninguna corriente de su propia (es repeler los electrones está cargado negativamente.)

A pesar de que el MOSFET detalles son muy diferentes, esto puede darle una idea de cómo un campo, y sólo un campo, puede repercutir en un flujo de corriente sin que en realidad aparecen para ser un completo circuito de bucle de su propio.

Tiene un pequeño "actual" por un momento para cargar la pantalla de arriba, por supuesto. Pero una vez que muy pocos electrones están ahí, es bastante efectivo.

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Otra nota interesante a considerar. Por qué una corriente de electrones en un alambre de seguir el alambre alrededor de una curva? Físicamente, no debe ser algo que obliga a todos los cuatrillones de electrones que fluyen por tomar el turno! Se puede ser tan poco como uno o dos electrones que se pegue a la superficie cerca de doblegar a causa de todos esos electrones a la vez!! En serio! Así que cuando usted se dobla un alambre, y poner una corriente a través de él, apenas uno o dos o tres electrones adicionales se stick (en equilibrio, por supuesto) a la superficie de la curva y que es totalmente suficiente fuerza para provocar un enorme torrente de electrones a una curva alrededor y doblar con el alambre.

Es bastante impresionante cuando usted piensa acerca de ello. Los campos eléctricos son muy poderosos.

Answer 4

Crudo regla de oro: inductores "de la tienda actual", mientras que los condensadores "de la tienda de tensión." *1 Un condensador puede mantener una tensión mientras se está sentado en un estante, desconectado de cualquier circuito.

Así que no, no necesitamos un circuito con el fin de tener una tensión.

O, la física de la versión: para crear una constante de potencial eléctrico, la carga eléctrica debe estar siempre presente. Una carga de la bola de metal está rodeado por un radial de campo e y una concéntricas de matriz de equipotentials, la "tensión en el espacio." No hay circuito está involucrado. Incluso un solo electrón o protón tiene un patrón de tensión en la región circundante. El voltaje es una manera de medir e-campos. (Y, e-campos puede existir sin ningún tipo de circuitos eléctricos presentes. Sólo carga eléctrica debe estar presente.)

Genial animación de la tensión de los patrones de los alrededores cargos durante la carga de separación. Las líneas de campo e-flux, mientras que la tensión aparecen como líneas perpendiculares que se ejecuta a través de las líneas de flujo. Básicamente, esto es una animación de un condensador está cargado, a partir de cero.

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Si no hay ningún circuito, no hay electricidad.

En realidad, si no hay ningún circuito, a continuación, "electricidad", se detiene en el lugar. (Si es que la palabra "electricidad" se define la forma de Maxwell/Faraday/Einstein y SI la física de las unidades definidas.) Los metales están llenos de enormes cantidades de carga, de los bienes muebles de los electrones. Durante la corriente eléctrica en los cables de cobre, es esta "electricidad" que debe fluir en un círculo cerrado o "completar el circuito." Cuidado con confundir el movimiento de la electricidad como un tipo de electricidad. Muchos de grado de la escuela de ciencias de libros de cometer este error. Están en lo correcto cuando dicen que la "electricidad" es un flujo de movimiento ...de la electricidad? Qué?! No! O, siempre que la electricidad deja de moverse, "electricidad" desaparecer? Nope. La electricidad, los cargos, ya estaban en el metal, incluso antes de que se hizo en los cables. Es correcto decir que, cuando la electricidad comienza a moverse, "corriente eléctrica".

*1 Condensadores en realidad almacenar energía en forma de campo e, con la energía proporcional al cuadrado del voltaje.