Cortocircuito vs circuito completo

Estoy comenzando mis estudios de ingeniería eléctrica y pido disculpas de antemano si se ha hecho esta pregunta o si esta pregunta no tiene ningún sentido. Me preguntaba por qué los cortocircuitos son "malos" y los circuitos completos son "buenos".

Por lo que entiendo, cuando tiene una batería y corta los dos terminales, introduce una gran corriente en la batería que hace que se sobrecaliente y posiblemente se queme.

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simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Sin embargo, cuando agrega algún tipo de resistencia al circuito, crea un circuito completo y la fuente de la batería no corre el riesgo de sobrecalentarse.

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simular este circuito

Mi pregunta es, ¿no fluye corriente hacia la batería en un circuito completo? ¿Cómo es que la batería no puede manejar la corriente bajo su propio voltaje? Y si se requiere algún tipo de resistencia en el circuito para evitar un escenario de cortocircuito, ¿cuánta resistencia necesito para evitar que la batería se sobrecaliente? Gracias de antemano. Salud.

Por cierto, cuando usa el botón de esquema en la barra de herramientas del editor, puede guardar el esquema editable de CircuitLab directamente en su pregunta. No es necesario capturar la pantalla y cargar. ¡Sin cuadrícula de fondo!

Respuestas (4)

Mi pregunta es, ¿no fluye corriente hacia la batería en un circuito completo?

Sí, pero está limitado por la resistencia de carga. La resistencia se llama así porque resiste el flujo de electricidad.

¿Cómo es que la batería no puede manejar la corriente bajo su propio voltaje?

La batería tendrá cierta resistencia interna; de hecho, generalmente las modelamos como una fuente de voltaje ideal con una resistencia en serie interna, pero el valor de la resistencia en serie en una batería buena/nueva/saludable suele ser muy bajo. Eso significa que en la condición de cortocircuito, la corriente puede ser mucho más alta de lo que es seguro para la batería. ¡Piense en lo que sucedería si cortocircuitara el positivo de la batería de su automóvil al chasis con una llave!

Y si se requiere algún tipo de resistencia en el circuito para evitar un escenario de cortocircuito, ¿cuánta resistencia necesito para evitar que la batería se sobrecaliente?

  • Lea las especificaciones de la batería en la hoja de datos y calcule cuál es la corriente segura.
  • De la Ley de Ohm podemos calcular la resistencia mínima como
    R = V b a t t I metro a X

por ejemplo, una batería de automóvil de 12 V puede suministrar 40 A durante varios minutos.

R = V b a t t I metro a X = 12 40 = 0.3   Ω


Por cierto, la potencia que se entrega en el ejemplo anterior viene dada por PAG = V I = 12 40 = 480   W .


ingrese la descripción de la imagen aquí

Figura 1. (a) La aparente lámpara LED del llavero. (b) El modelo más correcto que muestra la resistencia interna de la celda. Fuente: LEDnique .

En una nota relacionada, la resistencia interna de una celda de botón se usa en lámparas LED de llavero para limitar la corriente a un valor seguro para el LED.

@MrCheezits: Gracias por aceptar mi respuesta, pero realmente recomiendo que no la acepte hasta que la Tierra haya girado al menos una vez para que todos en el planeta tengan la oportunidad de responder. De esa manera animarás a otros y, posiblemente, obtendrás más información. Por otro lado, si está 100% satisfecho, también está bien.
Simplemente no lo acepté. Eso es una buena idea. Definitivamente me gustaría más información sobre este problema. Gracias por la explicación LED. Estaba jugando con los LED y en mucha literatura mencionaban la importancia de poner resistencias en serie con los LED, y siempre me preguntaba por qué estábamos introduciendo otro componente eléctrico en el circuito. Tiene sentido.
Otro artículo que escribí sobre las curvas LED IV puede ser de ayuda.

Buenas respuestas aquí ya, pero nadie parece haber mencionado que un cortocircuito ES un circuito completo que tiene resistencia cero. Es decir, el cortocircuito es un subconjunto del circuito completo. No son mutuamente excluyentes como usted implica.

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simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

En cuanto a por qué uno es peligroso y el otro no...

Si baja una colina muy empinada en su automóvil sin frenos, eso es malo, ¿verdad?

Lo mismo con los circuitos. Si no hay resistencia para impedir el flujo de corriente, pueden pasar cosas malas.

Hay corriente a través de la batería en un circuito cerrado. La pregunta es cuánto.

La resistencia en un circuito provoca la disipación de calor y reduce la corriente. El alambre en sí mismo tiene una resistencia muy baja. Cuando tienes un cortocircuito, como en la primera imagen, la única parte que ofrece una resistencia sustancial es la batería. Esto provoca una liberación masiva de calor en la batería que, en muchos casos, hace que explote.

La cantidad de resistencia que necesita depende de la fuente de alimentación. Muchas resistencias u otros componentes tienen un voltaje máximo nominal que pueden manejar. Por lo general, no tendrá que preocuparse por el valor en ohmios de la resistencia para evitar una explosión. En comparación con el cable, incluso una resistencia de 5 ohmios provoca una disipación de calor mucho mayor que 1000 m de cable:

http://hiperfísica.phy-astr.gsu.edu/hbase/Tables/wirega.html

Espero que ayude.

En general, un cortocircuito es una conexión no deseada entre dos puntos de un circuito.

Como han dicho otros, un cortocircuito entre los terminales de una batería, o entre los cables de alimentación y tierra de un circuito, o entre otros puntos en un circuito donde pueden fluir grandes corrientes puede provocar daños: fusibles quemados, trazas de circuito quemadas o componentes, etc

Sin embargo, puede tener cortocircuitos que no causen grandes corrientes o daños evidentes. Un cortocircuito entre dos líneas de señal (quizás dos entradas a un microcontrolador) puede causar efectos no deseados en la operación del circuito sin causar que el circuito consuma demasiada corriente.

Ocasionalmente, usamos el término "corto" para significar "hacer una conexión temporal con fines de prueba"; en este caso, el cortocircuito es intencionado y útil.

Muchos DVM tienen una "prueba de continuidad". Los principiantes pueden pensar que "continuidad" indica un cortocircuito/conexión de cero ohmios, pero con esta función de medidor simplemente significa una conexión de baja resistencia; a menudo, cualquier cosa por debajo de ~50 ohmios hará que suene el zumbador de "continuidad".