Lo que entiendo por voltaje en un circuito es que un campo eléctrico hace que los electrones se muevan del terminal negativo al terminal positivo. Al hacerlo, convierte su energía potencial eléctrica en otras formas de energía.
Sin embargo, no puedo entender por qué la cantidad de energía que pierde un culombio de carga en un bucle alrededor del circuito es constante, independientemente de los componentes del circuito.
Además, no entiendo cómo una carga parece saber cuánta energía por culombio convertir en cada componente.
Por ejemplo, si considera un circuito con una batería de 3 voltios y 1 A de flujo de corriente, a través del circuito con una resistencia de 3 ohmios en serie, cada culombio de carga convertirá 3 julios de energía eléctrica en otras formas de energía en esta resistencia.
Sin embargo, si hubiera dos resistencias, la cantidad de energía eléctrica que cada culombio transfiere en cada resistencia es diferente. Esto me parece poco intuitivo.
Además, si el voltaje es la cantidad de energía potencial eléctrica, un coulomb de carga que se convierte a medida que el coulomb de carga se mueve alrededor del circuito, entonces seguramente, si se introducen componentes en el circuito, no se puede usar energía potencial eléctrica para convertirla a otras formas. de energía en los componentes ya que toda la energía potencial eléctrica ya se está utilizando para empujar la carga alrededor del circuito.
Como probablemente pueda ver, estoy muy confundido con el concepto de voltaje, especialmente en los circuitos. Por favor, alguien podría explicarme qué es el voltaje y cómo se puede entender en los circuitos.
Hay varias cosas para desempacar allí. Tienes la definición de voltaje correcta. Pero la pérdida de energía en un circuito depende de los elementos del circuito.
En su ejemplo, la batería es una fuente de voltaje fijo: siempre proporciona la misma diferencia de voltaje independientemente del circuito. Este tipo de fuente, en el caso ideal, puede mover una corriente de cualquier valor, pero la corriente estará determinada por la resistencia del circuito al que está conectado, por lo tanto, la pérdida de energía (o la potencia). , Energía por unidad de tiempo) dependerá de la corriente y por tanto de los elementos del circuito.
Por otro lado, la pérdida de energía en una resistencia depende de la Intensidad que la atraviesa. Por la ley de Ohm sabemos que y que cuanto mayor sea el voltaje aplicado, mayor será el paso de corriente. Por lo tanto, la pérdida de potencia en la resistencia será .
Volviendo a su ejemplo, cuando duplica la resistencia agregando una nueva resistencia, el voltaje permanece igual (fuente de voltaje constante), pero debido a que hay más resistencia, el paso de corriente será menor (la mitad en realidad). El poder total será entonces la mitad también ( ), y cada resistencia disipa la mitad de esa potencia por sí sola.
Sin embargo, la fuente de la que he hablado es ideal. En realidad, las fuentes pueden proporcionar un voltaje constante solo para cierto rango de corriente, porque no pueden producir una potencia infinita. Entonces, corrientes superiores a las especificadas, el voltaje proporcionado disminuirá.
Entonces, de hecho, tiene razón en su última afirmación: cuantos más componentes agregue, menos energía estará disponible, lo que se refleja en la corriente más baja.
Pero también hay fuentes de corriente constante, que proporcionan la misma corriente sin importar el alto voltaje que necesiten producir. Y en este caso, la energía perdida en cada resistencia igual será la misma, como puedes comprobar por las relaciones anteriores. Y claro, en escenarios reales esta fuente tiene un límite para la cantidad de potencial que puede producir.
En pocas palabras, la confusión podría surgir de una definición poco clara sobre el tipo de fuente.
Cort Amón
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