En los diagramas de circuitos, ¿qué significa que se use energía para atravesar un componente? Normalmente veo esto cuando se describe emf:
energía total suministrada por coulomb por batería = energía total por coulomb utilizada en resistencia de carga + energía total por coulomb desperdiciada en resistencia interna.
¿Qué es "energía suministrada por batería"? ¿De dónde viene esta energía? ¿Cómo se suministra (por ejemplo, cuando una carga se mueve a través de la batería, qué sucede exactamente con esa carga, recibe un "impulso de energía" de la batería o algo así?)
También lo veo cuando, por ejemplo, se define la diferencia de potencial: la diferencia de potencial en un componente es 1V cuando convierte 1J de energía moviendo una carga de 1C a través del componente.
¿Qué significa "convertir 1J de energía"? ¿Qué está haciendo la conversión y qué se convierte en qué? ¿Es la electricidad convertida en calor?
Realmente agradecería explicaciones detalladas para un profano, porque no sé mucho sobre electricidad.
¡Gracias!
Una carga negativa atrae una carga positiva y repele una carga también negativa. Si tiene muchos electrones (negativos) en un extremo de un cable y ninguno en el otro extremo, estos electrones se alejarán unos de otros hacia el extremo del que no se alejan. Este principio es la clave: el extremo denso en electrones se llama extremo negativo, el extremo no tan lleno de electrones es el extremo positivo (menos negativo es positivo en este sentido).
Piense en la energía en un circuito de la misma manera que piensa en la energía debido a la gravedad.
Por lo tanto, así como hay más energía potencial gravitatoria presente cuando el libro está alto y menos cuando el libro está más cerca del suelo, de manera similar hay más energía potencial en un sistema cuando muchas cargas negativas están juntas y tienen un área positiva para ir a.
La batería es lo que suministra los electrones adicionales en un extremo, lo que le da a ese extremo un potencial negativo.
En los diagramas de circuitos, ¿qué significa que se use energía para atravesar un componente?
"Energía utilizada" significa algo así como "energía convertida". Las cargas en movimiento tienen energía cinética , que proviene del potencial eléctrico de cuando estaban en el extremo negativo. Mientras se alejan de ese extremo esa energía potencial se convierte en energía cinética. Al igual que el libro que cae de la estantería.
En una resistencia, la energía cinética se convierte en calor. En una bombilla, se convierte en luz (y calor como un subproducto (generalmente) no deseado). En un motor eléctrico, la energía se convierte al final en rotación mecánica.
¿Qué es "energía suministrada por batería"?
Como se dijo, los electrones quieren moverse del extremo negativo al positivo. ¡La batería los trae de vuelta! Los lleva de un extremo positivo a otro negativo, aunque ese no sea un proceso natural. Esto es como si tomaras el libro (desde una energía potencial más baja) y lo pusieras en el estante (de nuevo a una energía potencial alta). La batería de esta manera agrega energía al sistema para que una vez cargada esté dispuesta a moverse.
¿De dónde viene esta energía?
Como la energía para levantar el libro proviene de su cuerpo, y antes de eso de los alimentos que come, la batería contiene una fuente de energía que se agota mientras los electrones vuelven al potencial negativo. Dentro de una batería normal tienes reacciones químicas liberando energía para este proceso.
La fem que mencionaste es la energía potencial eléctrica por la que la batería puede mover una cantidad de carga. La unidad de fem sigue siendo ; la cantidad de energía que la batería puede extraer de un coulomb de carga, o puede decir: la cantidad de energía potencial que la batería puede devolver a este sistema por cada coulomb de carga.
Por lo tanto, la fem será la diferencia entre los dos polos de la batería: en el extremo positivo, hay poca energía potencial para los electrones, mientras que en el extremo negativo hay exactamente la fem más energía potencial.
¿Cómo se suministra (por ejemplo, cuando una carga se mueve a través de la batería, qué sucede exactamente con esa carga, recibe un "impulso de energía" de la batería o algo así?)
Sí, un impulso de energía es una buena forma de verlo.
¿Qué significa "convertir 1J de energía"?
La conversión de energía es solo convertirla en otra forma de cualquiera. de la energía potencial eléctrica se puede convertir en de energía cinética a medida que la carga se acelera, que luego se puede convertir en de calor más tarde cuando encuentra resistencia.
¿Qué está haciendo la conversión y qué se convierte en qué? ¿Es la electricidad convertida en calor?
Depende de la conversión. Como se dijo anteriormente, hay muchos tipos de conversión (es decir, conversiones en muchos otros tipos de energía, no solo en calor).
"¿ Se está convirtiendo la electricidad en calor? " no es una buena manera de decirlo. Más bien diga "¿ Es energía potencial eléctrica que se convierte en calor? " y luego la respuesta es " Sí ". (si es calor, por supuesto).