我疯了质疑电子只有在闭合路径下才能移动吗？

首先，我只想说，我没有足够的信心告诉任何人有关电路如何工作或有关其背后物理的任何事情，因为我根本不知道或不了解所有这一切。

但是我有很多次阅读，必须有一个闭合的路径，电流才能在电路中流动，这导致一个事实，即如果没有闭合的导电环路，则什么也不会发生。

我认为这是一个确定的真理，但我对此有些疑惑（我可能在这里还远远超出了理性的道路）。

如果我要设计一个电路板，其中包含走线，高频信号（电流）将流过该走线，那么我必须考虑诸如信号反射之类的问题，我不知道反射纯粹是由物理组成的（但是我必须假设反射信号是最初通过走线发送的一定量的电流），但显然，如果我沿着走线（或电线）发送高频信号，则在某些条件下信号可以沿着走线传播跟踪（导线）只能使某物弹起，然后一直返回到其最初的位置。它可能会在某处再次弹起，因此它可以来回弹跳，并在轨迹的长度上一遍又一遍地变小，直到消失。

这只是我脑海中的东西，而这些东西我一开始从未得到过充分的了解。但是，如果我们将情况限制在这种非常高的频率情况下，如果信号或电流可以被反射回原来的位置，那么无论是否存在闭环，为什么甚至都必须要考虑它。

折断的回路不能为这些电流反弹提供路径吗？

我知道我对这些复杂问题的了解程度相对较低，但是现在我不知道为什么不可能做到这一点。如果有人能启发我，我将非常高兴。

我有一个单一的假设，没有任何证据可以支持它，但也许是非常高频率的情况会改变痕量铜的利用方式，从某种意义上说，它本身就是一个闭环？

你是完全正确的。

“闭环”规则来自我们在电路分析中经常使用的称为“集总组件模型”的简化。该模型为直流和低频下的实际电路行为提供了一个很好的近似值，其中可以忽略寄生电感，电容和光速的影响。

但是，这些因素在高频下变得很重要，因此不再可以忽略。任何非零尺寸的电路都具有电感和电容，并且能够辐射（或接收）电磁波。这就是为什么收音机可以工作的原因。

一旦开始考虑寄生电容，您会发现所有东西几乎都与其他所有东西相连（而且还与附近的物体相连），并且存在闭环，您通常不会期望找到它们。

回应您的标题：

我疯了质疑电子只有在闭合路径下才能移动吗？

电流通常*循环传播。但是，回路不必完全由导体（即铜）制成。电流是电荷的流动。因此，以下所有物理现象都代表电流：

• 电子在铜线中流动
• 离子（已充电）在电池（或电解电容器）的电极之间移动
• 电子在真空中飞行（例如，热电子阀，阴极射线管）
• 最后但并非最不重要的是位移电流

最后一个回答了“电流如何通过电容器的电介质？”这一问题。一个简短的总结是，积聚在电容器的一块板上的电荷会将电荷推到另一块板上，并给人一种幻想，即电子正在流过电容的电介质，而实际上却没有。一个极板充满电子，而另一个极板耗尽电子。

... * 当然是！您可以使电流不成环传播：只需以足够的速度将电子束发射到深空，即可逃离太阳系。显然，这不适用于日常电子设计。

同样，它也有一个缺点：您只需要发射一定数量的电子...而您的“枪”发射的电子越多，带正电的电荷就越多，从而使发射电子越难进行。

而通常的回路是一个回路，它会循环利用相同的电子（如果是DC），或者只是使它们摆动（交流），并且只要电池/核电厂/太阳能电池有可用能量就可以运行。

规则1。除了在直流稳态条件下，没有开路之类的事情。

在每条导线，每个零件甚至每个原子之间，其他一些导线，零件和原子之间存在电容，电阻和电感。可能是微观的，它在那里。即使在导线或零件本身内。

但是，如果您要测试的电路处于稳定的直流状态，则电容和电感不会出现负载，只有电阻会出现负载，并且该值足够高，无关紧要。为了使电流在该“电路”中流动，它必须具有从起点到终点的路径。

规则2。没有直流稳态条件。

我们在电磁波的海洋中游泳。因此，实际上不可能实现稳态直流电路。此外，电路中的每个电流都会产生自己的电磁场，这些电磁场相互之间以及与这些外部场相互作用。在您的电路中总会有所谓的“噪声”。

规则3：电压/电流调制速度越快，您需要担心的潜在电路路径就越多

我在规则1中提到的那些看不见的小电路，其阻抗会随着您试图通过的频率的增加而改变。因此，我们越走越多，我们就不得不处理诸如信号丢失，反射和噪声发射之类的奇怪影响，仅举几例。

幸好：

在大多数情况下，我们可以消除大多数这些影响，因为在您使用的频率下，它们几乎不会产生干扰。

60Hz交流电路的工作原理与电路图指示的连接长度是否基本相同。我们可以放心地大胆地说，电路需要完整才能使电流流过，因为实际上流过的电流基本上不足以解决问题。

但是，如果您试图在同一电路中传递100GHz信号，您会发现数字不再有意义。

至于坏循环... 请参阅规则1

您疯了吗？

不，实际上相反。深入思考并提出这样的问题总是好的。但是，答案可能会把您带到那里。

传输线概念可能会为您提供帮助。理想的传输线是具有特征阻抗和固定延迟的传输线。可以将传输线视为电路板上的走线。造成延迟的原因是，当在线路的一侧施加电压时，在线路末端可以检测到电压之前存在延迟。希望这是有道理的。迹线的真正作用是使电场沿线传播到负载。场只能以光速行进，而不能更快。因此，在一段时间内已经应用了该字段，但是负载还没有感觉到它。嗯

那么，特征阻抗是多少？让我们将其称为Z。将电压（V）首次施加到传输线的输入时，严格来说，流过的电流是Z的函数。线路另一端的电流无关紧要。可能是开路，短路或电感器或电容器。让我们假设它是开路的。尽管如此，流入传输线的电流将是V / Z，直到电场一直传播到传输线的末端反射，然后再回到电源。从某种意义上讲，电场正在询问线路和负载，当电场到达终点时，会反射回来，从而将有关负载的信息带回源。从行尾返回的反射可能会在到达源时再次反射，

因此，无论如何，您认为电流可以流入“开路”是正确的。当然，当这种情况发生或意义重大时，这意味着您需要改进电路模型以解决这些传输线或寄生电容等问题。传输线理论提供了一种方法。

传输线的一种特殊情况是，末端的负载恰好等于传输线的特性阻抗。如果PCB走线的一端连接了电阻，而另一端连接到GND，则可能是这种情况。发生这种情况时，如果电阻值与Z相同，则实际上没有反射。因此，流入线路的电流仅为I = V / Z。由于没有反射回来，因此电流继续为V / Z。现在让我们考虑一下思考。

当行尾未以Z终止时，会有一些反射。该反射的行为与沿线传播的原始电场的行为完全相同，只是它会返回源头。如果光源用值Z的电阻端接，则反射将在光源处被完全吸收。换句话说，如果源阻抗为Z，则负载的反射将被完全吸收，就像如果负载为Z，则不会有反射回源。

但是，如果负载和源均未终止于Z，则反射理论上将永远持续下去，并来回反弹。当然，在现实世界中，反射会由于某种能量损失而消失。如果没有其他问题，铜线的非零电阻将引起损耗。

希望您能从中得到一些帮助。传输线效果一开始可能很难被吸收，特别是如果您没有其他背景信息时。因此，我试图以一种直观的方式来解释它，希望对您有所帮助。

如果仔细观察，天线就是“开路”。当谈论交流电，特别是射频交流电时，导体不是理想的组件，而是与其周围环境相互作用。如果您在谈论反射，那么您在谈论的是导体的特性，它与电路图中直接连接的特性不相称。

在PCB上仅使用蚀刻草图类型的导体布置即可构建实际电路。许多微波电路和滤波器所包含的导体排列不多，而导体之间的自由空间实际上对应于电感和电容的复杂组成。

当以低得多的频率（包括DC）观察时，整个微波电路可能只是一个或两个导体，就像以比其工作频率低得多的频率观察到的天线只是一个开放的连接。

这些隐藏/寄生路径在哪里重要？

考虑从YOU到地板下的混凝土的耦合：间距1cm，面积0.1米x 0.3米，介电常数-使用空气（1.000002或接近空气）。

所以？现在触摸一个霓虹灯变压器，60Hz时50,000伏（377弧度/秒）。dV / dT = 50,000（假定峰值）* d（sin（60Hz）/ dT）= 50,000 * 377 ~~~ 2000万伏特/秒。

通过你的电流是多少？I = C * dV / dt = 36 e-12 * 20e + 6 = 700微安。

您要避免这种情况。即使没有明显的闭路。

严格来说，电子向与电流相反的方向漂移。为了使电流流动（能量移动），您需要在起点和终点之间形成电位差（电压）。请注意，电子也在轨道壳内的原子内移动，但是没人真正知道如何做。也许他们绕圈转。

这完全不是事实，尽管与许多规则一样，当将其应用于适当的情况（直流电路，低频交流电源电路，我们主要对电力传输感兴趣）时，这是一个很好且有用的近似值。

电子总是在移动，除了绝对零（您无法到达）。将任何放大器上的增益调高到足够高的水平，即使从任何外部影响中仔细筛选了其输入，嘶嘶声（音频）或其他随机信号也将变得明显。这是电子在其环境温度的影响下在输入电路中四处乱窜的现象。

电容器上的电荷存储绝对是现代固态电子产品的基础。逻辑状态是捕获的电子包。在闪存设备中，高压将电子驱动通过正常的绝缘势垒到达有效的电容器极板和场效应晶体管的栅极。除去高压后，电子将保持放置状态数年（或更长时间），并且电子的存在与否可以通过晶体管是否导通来确定。实际上，通常需要测量一定数量的电子（确定栅极上的电压，从而确定晶体管的输出电平）并将其量化为八种电平之一，从而将三个位存储为单个晶体管中八种电子之一。

当这些电子由于热噪声和量子“隧道效应”泄漏出去时，电路最终闭合。如上所述，这需要很多年才能完成，除非通过重新施加高压来重写单元。