Tengo algunas dudas restantes en lo que respecta al voltaje. Numé los párrafos en mi secuencia de pensamientos para una referencia más fácil.
En un circuito en serie, sé que el voltaje es el potencial eléctrico y representa el potencial para el trabajo, pero eso no significa que cualquier electrón que viaje en cualquier circuito de 10 voltios haga la misma cantidad de trabajo de principio a fin, ¿o sí?
Lo que quiero decir es, digamos que tiene un circuito en serie de 10 voltios con un cable de 1 ohm. Seguimiento de un electrón en la corriente de principio a fin, a medida que el voltaje realiza trabajo sobre el electrón, su potencial cae, hasta que llega a 0 al final del circuito.
Pero si aumentamos la resistencia del cable a 5 ohmios, el electrón tardaría 5 veces más en llegar al final del circuito, porque la corriente sería 1/5, ¿verdad?
Pero eso significa que el electrón en el circuito de 5 ohmios habría hecho 5 veces la cantidad de trabajo (o el trabajo realizado en él) del circuito de 1 ohmio durante 5 veces la duración.
Sé que el trabajo realizado por segundo es el mismo, pero en última instancia, si cada electrón en el circuito de 5 ohmios tiene más trabajo realizado en el transcurso del circuito, entonces el voltaje no puede ser una expresión del trabajo total realizado desde p1 (inicio de circuito) a p2 (fin), ¿verdad? Creo que primero pensé que debido a que el voltaje se relaciona con el potencial para el trabajo, y el voltaje siempre cae de completo a 0 al final del circuito, supuse que el trabajo debe ser el mismo independientemente de la resistencia del circuito.
Entonces, ¿significa esto que cuando el voltaje se divide entre los componentes del circuito, realmente representa la proporción de dónde se realiza el trabajo en el circuito?
es decir, en un circuito en serie de 12v con una resistencia de 3 ohm y una resistencia de 1 ohm, habría una caída de tensión de 9v sobre la resistencia de 3 ohm y de 3 voltios sobre la de 1 ohm, ¿verdad? lo que significaría que el 75% del trabajo total realizado en el circuito estaba en la resistencia de 3 ohmios.
Pero, ¿por qué cuantas más resistencias tiene en serie, menos cae el voltaje sobre cualquier resistencia? Sé que con más resistencias la corriente sería menor. ¿La caída de voltaje sobre una resistencia disminuye a medida que disminuye la corriente?
¿Cómo se relacionan el voltaje y las caídas de voltaje en un circuito con el trabajo realizado?
La unidad Volt es energía normalizada a carga unitaria; Joule por culombio .
Dado que la unidad de amperios es Coulomb por segundo , el producto del voltaje y la corriente a través de un elemento del circuito es la potencia asociada con el elemento del circuito.
Para un circuito de CC, el voltaje y la corriente son constantes , por lo que la energía entregada o suministrada por un elemento del circuito durante un período de tiempo es el producto del voltaje, la corriente y el tiempo transcurrido.
Ahora, el resto de su pregunta contiene conceptos erróneos que son demasiado numerosos para desenredarlos aquí. Le recomiendo que lea un poco más y reflexione detenidamente sobre, en particular, las leyes básicas de los circuitos . Por ejemplo, la Ley de Ohm le da inmediatamente la respuesta a su pregunta "¿Disminuye la caída de voltaje sobre una resistencia a medida que disminuye la corriente?"
La ley de Ohm establece que la corriente a través de un conductor entre dos puntos es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre los dos puntos.
Además, recomiendo leer detenidamente el sitio " Conceptos erróneos sobre la electricidad difundidos por los libros de texto " de William J Beaty.
Para empezar, eche un vistazo a ¿ La corriente eléctrica es un flujo de energía? Equivocado.
Pero eso significa que el electrón en el circuito de 5 ohmios habría hecho 5 veces la cantidad de trabajo (o el trabajo realizado en él) del circuito de 1 ohmio durante 5 veces la duración.
Estás confundiendo trabajo con poder aquí.
El trabajo no tiene nada que ver con la duración. Si un electrón cruza una diferencia de potencial de con cualquier resistencia en el medio, el trabajo realizado es el mismo, . No importa si el electrón tarda un minuto o un año en pasar.
Esa es la definición de potencial: es proporcional al trabajo realizado al mover una unidad de carga a través de dos puntos por cualquier camino . El camino no importa siempre que el sistema sea electrostático.
Sé que el trabajo realizado por segundo es el mismo
De nuevo, no. El trabajo realizado por segundo es potencia, y la potencia es para este sistema y no es constante ya que variamos
Esto debería ayudar.
Para una fuerza conservativa, como la gravedad o un campo electrostático, podemos definir el negativo del trabajo realizado por la fuerza como el cambio en la energía potencial. Entonces, un cambio en la energía potencial es solo una forma simple de evaluar el trabajo realizado por una fuerza conservativa.
El voltaje es la energía potencial por unidad de carga para una fuerza electrostática. Para un circuito, la caída de voltaje (un valor negativo) es el trabajo positivo realizado por el campo electrostático por unidad de carga.
Esto es similar a la fuerza de la gravedad, una fuerza conservativa. Para un objeto de masa m cercano a la tierra sujeto a la aceleración de la gravedad, g, la fuerza es mg. La energía potencial es mgh donde h es la elevación. Para un objeto que cae desde una altura alta, h1, hasta una altura baja, h2, debido a la gravedad, el trabajo realizado por la gravedad es -mg(h2 - h1), un valor positivo, y el cambio correspondiente en energía potencial es mg( h2 - h1), un valor negativo. El trabajo de la gravedad es igual al negativo del cambio en la energía potencial.
¿Por qué usamos energía potencial en lugar de trabajo? Simplifica la evaluación. Por ejemplo, si un objeto se mueve hacia arriba, hacia abajo y alrededor, no es fácil calcular el trabajo de la gravedad como la integral del producto escalar de la fuerza con la distancia diferencial recorrida, pero es muy fácil calcular el cambio de potencial. energía como la diferencia entre las elevaciones final e inicial. De manera similar, en un circuito, el uso de un cambio en la energía potencial es más simple que evaluar el trabajo realizado por la fuerza electrostática.
unsym