Apakah arus mengalir mundur adalah hal yang buruk?

Di sirkuit di bawah ini:

Saya merasa aneh bahwa arah arus pada catu daya 2V berjalan berlawanan dengan arah arus pada catu daya 5V. Dalam catu daya 5V arus mengalir dari -ke +tetapi dalam catu daya 2V arus mengalir dari +ke -.

Secara matematis, semuanya berhasil dan jumlahnya bertambah tetapi saya mengalami sedikit kesulitan mendapatkan intuisi tentang apa yang terjadi dengan arus "mundur" ini.

Berikut ini beberapa pertanyaan:

• Jika catu daya 2V adalah baterai, apakah ini berarti baterai akan diisi? Jika itu masalahnya, apakah baterai pada akhirnya akan meledak karena pengisian daya yang berlebihan?

• Jika catu daya 2V adalah catu daya biasa (terhubung ke dinding) mengapa catu daya tidak putus? Catu daya bukan baterai, bukan? Jadi seharusnya tidak ada yang namanya "pengisian" catu daya jadi mengapa saya tidak melihat asap keluar dari catu daya mengingat saya akan melawan aliran alami elektron?

Seperti jawaban lain mengatakan, dari sudut pandang teori murni, tidak ada yang salah dengan arus yang mengalir melalui sumber tegangan. Itulah sumber tegangan ideal: elemen rangkaian yang mempertahankan potensi yang sama pada pinnya, tidak peduli apa pun arus yang melaluinya.

Di dunia nyata, sumber tegangan kami tidak ideal.

Regulator linier biasanya tidak akan mempertahankan regulasi ketika arus dibalik.

Baterai akan diisi (jika kimia memungkinkannya) ketika arus dibalik.

Tapi kami juga menggunakan sumber tegangan untuk memodelkan hal selain catu daya. Misalnya, sumber tegangan dapat memodelkan keluaran op-amp. Dan keluaran op-amp biasanya dapat mempertahankan tegangan keluarannya apakah sumber atau arus tenggelam (dalam batas).

Atau sumber tegangan dapat memodelkan regulator shunt atau dioda zener. Perangkat-perangkat ini hanya akan mempertahankan regulasi saat mereka tenggelam .

Atau sumber tegangan dapat memodelkan dioda bias maju. Dioda juga hanya akan bekerja sebagai sumber tegangan saat arus mengalir di ke terminal yang lebih positif.

Jadi dari sudut pandang teori murni, Anda harus siap untuk menerima arus yang mengalir melalui sumber tegangan. Saat memikirkan rangkaian nyata, Anda perlu mempertimbangkan perangkat apa yang sebenarnya dimodelkan sumber tegangan dan kemudian apakah model tersebut masih valid dengan arah arus mana pun yang diprediksi oleh model.

Dalam teori sirkuit murni, catu daya dapat menyerap atau memberikan daya (mereka tidak perlu memberikan daya). Jika sirkuit Anda hanya memiliki satu sumber, maka itu hanya akan menghasilkan daya. Tetapi jika sirkuit Anda memiliki dua atau lebih sumber independen, mungkin satu / lebih dari mereka untuk menyerap daya (selama setidaknya satu lagi memberikan daya).

Perlu diingat bahwa sirkuit ini adalah konstruksi matematika murni. Sumber tegangan independen bukanlah baterai, tetapi dapat menjadi bagian dari model baterai.

Namun, demi intuisi: pikirkan baterai yang dapat diisi ulang. Saat Anda mengisi ulang ... ke arah mana Anda mencurigai aliran saat ini? Jika Anda menebak baterai ... pikirkan lagi =)

Mengatasi poin-poin penting:

1) Ya, seperti itulah pengisian baterai: mendorong arus balik melaluinya dengan menghubungkannya ke tegangan yang lebih besar. Apa yang terjadi tergantung pada kimia dan ukuran baterai relatif terhadap arus. Beberapa jenis (NiFe, timbal-asam yang lebih besar) dapat disimpan pada muatan apung beberapa miliamp selamanya. Isi ulang lainnya akan secara perlahan dikurangi dalam kapasitas pengisian dengan pelapisan pada elektroda sampai tidak berguna.

2) Ini simulasi, bukan catu daya dinding. Sekali lagi, apa yang terjadi ketika Anda mencoba menggerakkan sumber tegangan dengan sumber tegangan lain tergantung pada bagaimana itu diterapkan; mungkin mematikan sendiri, kehilangan regulasi, tenggelam saat ini (seperti dalam simulasi Anda), atau sesuatu yang lain.

Q1: ini akan menjadi arus pengisian, tetapi tergantung pada jenis baterai jika benar-benar menyimpan energi pengisian atau akan meledak.

Q2: regularcatu daya tidak dirancang untuk beban negatif dan mungkin memiliki dioda untuk mencegah arus keluaran negatif. Tetapi catu daya dapat bekerja dalam 2 atau 4 quadrants, untuk dapat menenggelamkan arus keluaran negatif.