¿Cuál es la diferencia de potencial directamente antes y después de la fuente de alimentación de un circuito de CC?

Este es el circuito más simple que se me ocurrió, porque tengo una pregunta bastante nueva.

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La corriente en funcionamiento es de 5 amperios y la caída de voltaje en los puntos rojos es de 5 voltios. Aprendí eso de un video de YouTube de Organic Chemistry Tutor hoy, cuando intentaba investigar mi pregunta.

Lo que realmente quiero hacer es sondear los puntos azules, luego los puntos verdes. Todavía no entiendo muy bien cómo funciona el voltaje. Estoy acostumbrado a pensar en los estados como entidades de un solo punto. Pero una diferencia de potencial es una diferencia entre dos puntos, por lo que debe elegir dos puntos para probar.

¿Cuál es el voltaje medido en esos puntos?

(Por cierto, hice ese circuito en el laboratorio de circuitos, pero la simulación no se ejecutó, no sé por qué, de lo contrario, probaría sus herramientas de prueba y vería lo que me dice).

También estoy al tanto de la Ley de Voltaje de Kirchoff , lo que me hace sospechar mucho que las respuestas son +5V en el azul y -5V en el verde. Sin embargo, esa es una "caída" de 10 V, y se supone que la caída a través de los puntos rojos es de 5 V. Entonces, ¿tal vez sean 2.5 y -2.5V? Pero parece realmente extraño que una batería de 5V produzca 2.5V al principio.

La razón por la que su simulación no se ejecutó es probablemente porque no eligió un nodo de referencia y lo "conectó a tierra". Entonces haga eso: técnicamente no importa qué nodo elija, pero generalmente es más fácil para su cordura que un circuito simple como ese elija el extremo negativo de su batería. Entonces, ahora que tiene un punto en su circuito que ha definido como '0V', no solo se ejecutará su simulación, sino que creo que también lo ayudará a comprenderlo ...
¿Qué programa de simulación está usando y cómo está midiendo el voltaje entre los dos puntos azules, es decir, cómo está "probando" los puntos azules?
+5V at the blue and -5V at the green... revise la ley de Ohm ... la corriente que fluye a través de cualquier punto del cable es de 5 A ... la resistencia del cable entre los dos puntos azules es muy, muy pequeña ... así que elija 0,001 ohmios para facilitar cálculo (la resistencia real es probablemente mucho menor) ... usando la ley de Ohm, ¿cuál es la caída de voltaje entre los dos puntos azules?
@brhans Eso funcionó, ahora puede simular. Lamentablemente, no pude encontrar la manera de sondear dos puntos. La "sonda" solo me permite hacer clic en un punto. Extraño, me dijo que el cable superior tenía 1.667 V, pero el cable inferior decía 0 V. Sin embargo, no entiendo por qué debe tener una toma de tierra para ejecutar un simulador. Seguramente deberías poder simular cualquier circuito simple. El diagrama que tengo ciertamente es construible y no hay una ley del universo que diga que tienes que poner una toma de tierra en cualquier circuito al que conectes una batería.
@jsotola 0.005V. Así que efectivamente cero. Ley de Ohm, sí, lo he visto antes. Entonces, todo el cable, o cualquier parte del cable, es técnicamente una resistencia en sí misma, ¿y es por eso que se calienta? Pero todavía me resulta confuso porque la batería es una fuente de voltaje y eso me hace pensar que está produciendo 5 V a lo largo del cable, al menos hasta que encuentra un cambio en alguna parte. Supongo que todavía no sé cómo pensar correctamente en el voltaje.
@ DrZ214 Su software de simulación le permitió elegir dos puntos. Uno es el nodo de referencia y el segundo es el nodo que seleccionó para medir en relación con ese nodo de referencia.

Respuestas (2)

En un sistema ideal, el voltaje entre los dos puntos azules es 0V, al igual que el voltaje entre los dos puntos verdes.

El borne positivo de la batería proporciona un potencial eléctrico 5 voltios superior al de su borne negativo, por lo que correctamente señalas que la diferencia de potencial entre los dos puntos rojos es de 5V (o 5V negativo, dependiendo de la polaridad de la medida) ya que cada uno de ellos está conectado directamente a cualquier lado de la batería.

Ambos puntos verdes están conectados directamente al terminal negativo de la batería, por lo que tendrán el mismo potencial eléctrico que ese terminal negativo, y la diferencia de potencial entre ellos será de 0 voltios.

En el mundo real, verá una caída de voltaje muy pequeña entre los puntos verdes, ya que los cables y las trazas de PCB tienen cierta resistencia distinta de cero, pero como esa resistencia suele ser muy baja, la caída de voltaje resultante también lo será y generalmente es insignificante. para circuitos prácticos.

Creo que de repente lo entiendo. Hay dos cosas: potencial eléctrico y diferencia de potencial. El primero es un estado puntual, el segundo debe medirse entre dos puntos. Pero ambos se miden en el Volt, confusamente. Entonces, ¿es correcto decir que el cable superior tiene un potencial eléctrico de 5 V en cada punto y el cable inferior tiene un potencial eléctrico de 0 V en cada punto? Por eso la diferencia es cero, al medir en dos puntos muy próximos entre sí.
@ DrZ214 El potencial eléctrico y la diferencia de potencial son lo mismo. El voltaje siempre se mide entre dos puntos, no existe tal propiedad de punto único.
@DrZ214 no, no del todo. ¿Es "carga" quizás la otra cantidad o "estado de punto" que está buscando? El voltaje solo se define como una diferencia entre dos puntos. Tal vez le resulte útil considerar otros circuitos simples, como divisores de voltaje y dos baterías en serie.
@FlorianRagwitz Esto me confunde. Si es una diferencia de algo, y se mide en dos puntos, entonces debe haber una sola cosa en cada punto de la que luego tomamos una diferencia. Y sea lo que sea, debe estar en la misma unidad, voltio, o el análisis dimensional no tendría sentido. Entonces no puede ser carga (culombio).
@ DrZ214 al volver a leer su comentario anterior, me doy cuenta de que podría haber perdido el punto que estaba diciendo. Creo que encontrará útil khanacademy.org/science/electrical-engineering/… , especialmente la lista de términos en la sección "Conclusión".
@ user1850479 Este otro video de tutoría de química orgánica está de acuerdo conmigo: youtube.com/watch?v=iQVgAVVXe6o (Índice de tiempo 3:15 lo explica, voltajes en puntos distintos, luego toma su diferencia). Además, el artículo wiki para La diferencia de potencial dice en la parte superior, Voltage, electric potential difference, electromotive force (emf), electric pressure or electric tension is the difference in electric potential between two points.así que ahí mismo me dice que la diferencia de potencial eléctrico y el potencial eléctrico no son lo mismo, pero se miden en la misma unidad, el voltio.
@FlorianRagwitz Sí, la terminología de "resumir" está de acuerdo conmigo. Electric potential exists at one location as a property of space. A location has electric potential even if there is no charged particle there.Y una entrada separada, Electric potential difference, also known as voltage, is the external work needed to bring a charge from one location to another location in an electric field.pero luego, en la parte superior de la página web, ¿qué dice? electric potential energyy electric potential (also known as voltage). Odio cuando los términos se confunden, especialmente cuando trato de aprender.
@ DrZ214 La energía potencial y el potencial eléctrico son cosas diferentes con diferentes unidades (julios frente a voltios). Está preguntando sobre el voltaje, que se mide entre dos puntos y, por lo tanto, es una medida relativa. Un libro de texto podría ser un mejor lugar para aprender sobre estos conceptos que un video de YouTube.
@ DrZ214 El campo eléctrico subyacente existe como una cantidad vectorial en todos los puntos. Poner una sonda entre dos puntos mide el voltaje (escalar) entre ellos creado por las diferencias en la distribución del campo (vectorial). La electrostática se ocupa de la distribución de campos en el espacio, pero es un tema más avanzado y, por lo general, no es necesario para comprender el funcionamiento de los circuitos eléctricos básicos, que se pueden analizar utilizando voltaje y corriente sin tener en cuenta las matemáticas subyacentes más profundas.

Por cierto, hice ese circuito en el laboratorio de circuitos pero la simulación no se ejecutó, no sé por qué, de lo contrario, probaría sus herramientas de prueba y vería lo que me dice.

Probablemente no funcionó porque no conectó una 'tierra' a ningún punto del circuito. El simulador necesita esto como referencia, de lo contrario, todo el circuito está 'flotando' y podría tener cualquier voltaje.

Consulte ¿Por qué necesito una conexión a tierra al simular un circuito? ¡Pensé que el voltaje era relativo entre dos nodos!

¿Cuál es la diferencia de potencial directamente antes y después de la fuente de alimentación de un circuito de CC?
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