Aplicación de la ley de Ohm a una sola resistencia y a un circuito en serie

Para cualquier resistencia dada que siga la ley de Ohm, digamos una resistencia de carbono, su resistencia es independiente del valor de la corriente y el voltaje.

Sin embargo, digamos que tenemos una resistencia de 5 ohmios en un circuito con una batería de 10V. Idealmente, el potencial de 10 V se eliminaría por completo en la resistencia. Este potencial de 10 V es el trabajo que se realizaría para mover una carga de 1 C por el circuito según la definición de potencial.

Pero, si conecté otra resistencia de 5 ohmios en serie con esto, la caída en cada resistencia se reduciría a 5V. ¿Cómo es posible que para una resistencia dada cuyo valor no cambia (a valores de corriente relativamente bajos) cambie el trabajo realizado para mover una unidad de carga positiva? Después de toda la resistencia, ¿la obstrucción se ofrece al flujo de corriente y, por lo tanto, la energía requerida para superar esta oposición para una cantidad dada de carga siempre debe ser fija?

¿Qué aspecto de este razonamiento es incorrecto? Lo único que podría pensar sería que estamos tratando con energía potencial en lugar de potencial, ya que eso haría que, debido a la variación de la corriente, se reduzca la cantidad de carga y, por lo tanto, se reduzca la energía potencial. Pero estoy bastante seguro de que va en contra de la definición.

Respuestas (1)

Si coloca dos resistencias de 5 ohmios en serie, entonces el flujo de corriente será la mitad de lo que era con una sola resistencia.

Con la mitad de la corriente, toma el doble de tiempo mover 1C a través del circuito, es decir, hacer que la batería gaste 10J de energía a través de las resistencias. La batería está funcionando a la mitad de la potencia, potencia = tasa de trabajo.

Cada resistencia disipó 5J, es decir, se requirieron 5v para empujar 1C a través de ellos a la corriente más baja.

¿Qué factor es responsable del menor voltaje requerido? Mayor tiempo de relajación? ¿O simplemente un menor número de colisiones efectivas?
Es bastante difícil asignar 'causa', trate de no obsesionarse con eso. ¿La corriente causa el voltaje, o al revés? El punto es que ambos son parámetros de la misma interacción, la disipación de energía que estaba en la batería, hacia la resistencia. La definición de voltaje que cita es solo eso, una definición, no es un modelo. El factor principal responsable del voltaje más bajo es que eligió colocar una segunda resistencia en serie con la primera y conectar ambas a la batería original, por lo que cada una terminó con la mitad del voltaje. Establecer condiciones experimentales, ver qué ocurre.