Ley de voltaje de Kirchoff aplicada sin elementos de circuito

Imagine una batería de 1,5 V con ambos terminales conectados de forma segura mediante un clip.

De acuerdo con KVL, la suma de las caídas de tensión en el circuito (energía total disipada entre los elementos del circuito) debe ser igual a la energía proporcionada por la tensión de alimentación (por ejemplo, la batería AA de 1,5 V)

¿Cómo se interpreta KVL en este caso? No puedo simplemente agregar las caídas de voltaje a través de los elementos del circuito, porque no hay ninguno. También sé que se deben dejar caer 1,5 voltios en el circuito, a menos que no se aplique KVL.

Lo más cercano que pude encontrar para ser la respuesta fue esto: aplicar la ley de voltaje de Kirchoff a un cortocircuito , sin embargo, no fue satisfactorio.

Mi suposición es que el cable en sí debe dejar caer todos los 1.5 V y lo hace a través del calentamiento, pero quién sabe, podría estar equivocado. ¿Quizás en esta configuración la batería es un "cortocircuito" y KVL no se aplica?

Hay circuitos ideales donde KVL conduce a una contradicción . Por ejemplo, si se conectan una fuente de voltaje ideal de 1,5 V y un cable ideal, KVL produce 1.5 V = 0 V y la corriente a través no está definida ("infinita").

Respuestas (1)

¿Cómo se interpreta KVL en este caso? No puedo simplemente agregar las caídas de voltaje a través de los elementos del circuito, porque no hay ninguno.

Bueno, hay uno: el clip de papel.

Probemos con la ley de voltaje de Kirchhoff:

V = 0 V batería V clip de papel = mi metro F V = 0 V = mi metro F

De hecho, la caída de voltaje igual a la diferencia de potencial de la batería ( mi metro F ) debe suceder en el sujetapapeles. (Sin embargo, una pequeña cantidad se pierde internamente dentro de la batería debido a la resistencia interna y también debe incluirse en esa ecuación). Si tiene una resistencia muy pequeña , simplemente actúa como una resistencia muy pequeña . La ley de Ohm dice:

V = R I

Cuanto menor es la resistencia, mayor es la corriente I que fluye Esto no es tanto un problema - el problema es más bien que la disipación de energía (poder PAG ) sigue la corriente cuadráticamente :

PAG = R I 2

La corriente de crecimiento lineal de acuerdo con la ley de Ohm provoca un poder de crecimiento cuadrático o disipación de energía. Resultado: un conductor de resistencia muy pequeña experimentará una disipación de energía muy alta. El material se calienta... y se derrite.

Mi conjetura es que el propio cable debe dejar caer todos los 1,5 V y lo hace a través del calentamiento [...]

Exactamente.

¿Quizás en esta configuración la batería es un "cortocircuito" y KVL no se aplica?

Cortocircuito: correcto . KVL no se aplica: incorrecto .

Un "cortocircuito" es solo cuando los cables de resistencia cercana a cero conectan los terminales directamente y se queman. Como el clip de papel. Con un clip de papel de resistencia lo suficientemente alta como para no derretirse, no se llamaría un cortocircuito.

Una batería también tendrá cierta resistencia interna , por lo que no es cierto que todo el voltaje caiga a través del cable.
@fibonatic Punto tomado. Editar añadido
@Steeven, si pudiera hacer +1 en mi pregunta, ¡obtendría la codiciada insignia de "Estudiante"!