Corriente cuando la resistencia es 0

Pero, ¿cómo puede haber corriente sin potencial de electrones (voltaje)?

En el caso de que no haya resistencia, la corriente (una vez que fluye) no requiere ningún voltaje para continuar fluyendo. Si comienza a fluir una corriente en un superconductor, incluso sin voltaje aplicado, continúa fluyendo.

No se necesita ninguna fuerza para mantener una pelota rodando si no hay resistencia. Del mismo modo, no se necesita ningún voltaje para mantener el flujo de corriente si no hay resistencia.

Tienes razón en que si tienes un aislante perfecto ($R=\infty$), entonces cualquier voltaje aplicado aún producirá corriente cero. En el mundo real, no hay aisladores perfectos. En algún momento, el voltaje será lo suficientemente fuerte como para mover cargas a través del material.

En circuitos con áreas de gran resistencia, podemos ignorar con seguridad áreas con resistencia muy pequeña porque no afecta significativamente el comportamiento del circuito. Por esta razón, el comportamiento de un circuito simple se modela con perfecto ($R=0$) conductores.

En casi cualquier circuito del mundo real, eso no es cierto. Los cables tienen una resistencia positiva (si es pequeña). La corriente puede aumentar lo suficiente como para ser un peligro, pero no es infinita.

Incluso si tuviera que considerar un superconductor como un cable (donde la resistencia realmente es cero), todavía tiene un valor de inductancia. Cuando la resistencia es muy pequeña (o cero), la inductancia se vuelve significativa. Evitará que la corriente aumente más rápido que una determinada tasa.

Teóricamente puedo ser cualquier cosa.

EDITAR: Oh, te refieres a la corriente,$I$, no el pronombre yo....

La ley de Ohm se aplica solo a los componentes que podrían obedecer la ley de Ohm. Es una ley observacional, fenomenológica. Si R realmente es igual a cero, entonces algo más está gobernando la relación entre la corriente en el circuito y la caída de potencial. Un filamento en una bombilla de luz incandescente obedece la ley de Ohm la mayor parte del tiempo aunque la resistencia cambie con la temperatura.

Sin embargo, si uno cicla el voltaje aplicado lo suficientemente lento, puede crear una pendiente negativa en la curva V vs I que indica una resistencia negativa. No estoy seguro de lo que significa porque no sé si el filamento es realmente una resistencia óhmica en ese punto.

En los circuitos superconductores, no hay resistencia y no hay caída de potencial. La corriente se produce de forma inductiva mediante un campo magnético alterno.

Se puede producir una R infinita cortando un cable en un circuito de bucle. En ese caso, I=0 y, de hecho, se puede dejar que V sea cualquier cosa hasta que el campo eléctrico a través del espacio se vuelva demasiado grande para cualquier material que haya en el espacio. Entonces la brecha se volverá conductora. Así es como se produce el rayo.

En un circuito en cortocircuito, la corriente se rige por la resistencia interna de la fuente de alimentación. digamos que la resistencia de suministro es de 1 ohm y el voltaje de suministro es de 35 voltios, el suministro entregará 35 amperios al circuito en cortocircuito. No medirá una caída de voltaje en el cable que corta la fuente de alimentación, pero habrá una caída de voltaje dentro de la resistencia interna de la fuente. En la mayoría de los casos, esto dañará o destruirá la fuente de alimentación a menos que tenga un circuito limitador de corriente. Entonces, aunque no tenga una resistencia externa, todavía hay resistencia en el circuito. Incluso las baterías tienen resistencia interna. Entiendo que esta no es una explicación de física, pero soy ingeniero eléctrico, así que estoy bastante seguro de que así es como funciona.

Un cortocircuito ideal es aquel elemento del circuito para el cual el voltaje es cero para cualquier corriente que lo atraviese. Se puede pensar en el cortocircuito ideal de dos maneras:

(1) como una resistencia ideal en el límite de$R \rightarrow 0$

(2) como una fuente de voltaje ideal donde$V_S = 0$

En ambos casos, hay corriente sin tensión. Esto no es necesariamente una contradicción, ya que puede haber flujo sin presión (o movimiento sin fuerza).

Del mismo modo, un circuito abierto ideal es el elemento del circuito (dual al cortocircuito ideal) para el cual la corriente a través es cero para cualquier voltaje a través. Se puede pensar en el circuito abierto ideal de dos maneras:

(1) como una resistencia ideal en el límite de$R \rightarrow \infty$

(2) como una fuente de corriente ideal donde$I_S = 0$

Cada forma de energía tiene inercia. tener una masa$m$con velocidad$v$. Simplemente no se detendrá a menos que haya una fuerza que lo haga detenerse. De la misma manera, tener una corriente$I$. No se detendrá a menos que se aplique una "fuerza".

En nuestra linda Tierra, la fricción detiene la masa.$m$. Y, la resistencia detiene la corriente.$I$. Pero en el espacio no hay fricción y la masa$m$no puedo parar Y en los materiales superconductores, no hay resistencia ni corriente.$I$no puedo parar (Por cierto, esta es exactamente la razón por la que los equipos de resonancia magnética generan campos magnéticos potentes durante tanto tiempo: al tener una corriente en materiales superconductores de resistencia cero sin una fuente de voltaje).

La inercia asociada con la corriente se basa en la energía magnética en el campo magnético asociado con la corriente. Porque la corriente es la fuente del campo magnético.

Acerca de$R\to\infty$, no hay corriente. Y eso es lo que sucede en la electrostática. Tiene voltajes y campos eléctricos arbitrarios, pero aproximadamente ninguna corriente.

Respuesta "corta": en primer lugar, no se puede tener un cortocircuito como tal.

Aparte de los superconductores, todo tiene resistencia. Incluso los electrones libres en reposo tienen un poco de masa y resistirán el voltaje aplicado solo un poquito. Pon esos electrones dentro de algo y la resistencia solo puede aumentar. (De nuevo, dejando de lado la superconductividad. No sucede por accidente).

Los circuitos están diseñados para operar en un sobre específico, donde cada parte individual funciona correctamente. Eso significa que la corriente en cada cable debe ser lo suficientemente baja como para que el voltaje a través del cable sea insignificante. Dichos términos se descuidan para comprender lo que hace el circuito.

Los circuitos complejos a menudo se simulan mediante software de diseño asistido por computadora, trabajando en una descripción física completa del producto final. Por lo general, se tiene en cuenta el tamaño y la forma de todos los cables, lo que lleva a un "esquema" en el que ninguna parte está conectada directamente, excepto las resistencias. Si tal simulación presenta un problema, el diseñador podría rastrearlo hasta un cable que no logró ser un corto ideal. (Y la solución suele ser conseguir un cable más grande).

Del mismo modo, los espacios de aire pueden convertirse en conductores dado un campo eléctrico lo suficientemente alto. No he encontrado un simulador que incluya dicho análisis automático, pero un ingeniero que diseñe electrónica de alto voltaje siempre debe prestar especial atención al aislamiento.

Las líneas dibujadas entre los elementos del circuito son una ficción, basada en todas las demás suposiciones que se incluyeron en el diseño del circuito. Es posible que el esquema simplemente no describa los modos de falla. Cuando represente una corriente excesiva a través de un cable, en un esquema o en un sistema de ecuaciones, debe quitar el cable con su borrador y sustituirlo por una resistencia.