¿Es incorrecta la analogía hidráulica de una resistencia?

De acuerdo con la página de analogía hidráulica de Wikipedia, una resistencia es análoga a una tubería constreñida como la de la foto a continuación.

El principio de Bernouli nos dice que la presión en ambos lados sería idéntica en las dos secciones anchas de la tubería y en la sección estrecha de la tubería la presión sería menor.

también nos dice que la velocidad dentro de la sección estrecha sería más rápida que la velocidad en las partes anchas

Pero, cuando se coloca una resistencia en un circuito, la tasa de electrones disminuye y permanece así en todo el circuito y provoca una caída de voltaje, por lo que cuando sale de la resistencia, la presión no vuelve a la presión de entrada como lo hace. en la analogía de la tubería.

Entonces, ¿de qué manera esta analogía hidráulica de una resistencia es realmente análoga a una resistencia?

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Respuestas (1)

Probablemente esté al tanto de esto; pero solo para cubrir todas las bases, en la analogía hidráulica, la presión representa el voltaje, el caudal representa la corriente y, como mencionó, una restricción de tubería representa una resistencia.

Para empezar, hay un comentario en su pregunta que debe abordarse:

El principio de Bernouli nos dice que la presión en ambos lados sería idéntica en las dos secciones anchas de la tubería y en la sección estrecha de la tubería la presión sería menor.

Esto es cierto; pero para un flujo real cuando se consideran los efectos de la viscosidad, la restricción de flujo en realidad creará una caída de presión, por lo que la presión al final se reducirá ligeramente en comparación con antes de la restricción. Cuanto más restrictivo, mayor es la caída de presión. Esto es análogo a la caída de voltaje a través de una resistencia.

Debido a la caída de presión a través de la restricción, hacer esto con tuberías disminuirá el caudal total a través de la tubería, de la misma manera que una resistencia reduce la corriente total en una línea. Debido a que hay una caída de presión en la tubería, eso significa que necesita una mayor presión para obtener el mismo caudal de salida o, al aplicar la misma presión, el caudal en la salida es menor.

Esto es análogo a lo que sucede con las resistencias en los circuitos. La confusión proviene de no tener en cuenta la caída de presión a través de la restricción y de observar demasiado de cerca la velocidad localizada en la restricción, en comparación con el caudal real.

@physicsnewbie Considere la ecuación de Poiselle. Se trata de la caída de presión en una tubería con un líquido viscoso.