¿Por qué cambia el voltaje en este circuito simple?

Recuerde que, en el análisis de circuitos, los "cables" son simplemente una herramienta que usamos para mostrar los componentes conectados. Debería tratar de ver los circuitos como una combinación de redes; una red simplemente describe cómo los pines de los componentes están conectados entre sí. Sé que solo puede haber dos lecturas de voltaje diferentes en su circuito porque su circuito solo tiene dos redes: tierra y 10V. Piénsalo. Cada pin de cada componente en este circuito (en este caso, una fuente de voltaje y una resistencia) está conectado solo a esas dos redes. No existen otras redes.

Recuerde, el voltaje siempre se mide entre redes, por lo que en realidad solo hay un voltaje para medir en su circuito, ya que solo tiene dos redes: tierra y 10 V. No tiene sentido hablar del voltaje en diferentes puntos a lo largo de un cable; solo imagine que el cable no existiera y que los componentes estuvieran conectados directamente entre sí. Por ejemplo, si conectaste el pequeño símbolo de tierra directamente a tu resistencia (sin el cable con la etiqueta "B"), eso no afectaría en absoluto el funcionamiento del circuito.

Explicación: el voltaje no cambia en un cable ideal. En otras palabras, si tuviera que construir ese circuito y medir el voltaje (relativo a tierra) en cada punto a lo largo del circuito, mediría 10 V en todo el cable que conectaba su fuente de voltaje positivo a la resistencia. Luego, en el "lado inferior" de la resistencia, mediría 0 V, a lo largo del cable que conectaba la resistencia a tierra.

El voltaje solo se cae a través de las cargas. Resistencias, bombillas incandescentes, motores, LED (y otros dispositivos semiconductores), etc.

Entonces, si agregó una segunda resistencia de 1k en serie debajo de la que ya tiene, (nuevamente) mediría 10 V en la parte superior de la primera resistencia, luego mediría 5 V entre las dos resistencias, y luego d mida 0V en la parte inferior de la segunda resistencia.

NB: Estamos hablando de cables ideales aquí. En realidad, cada cable es una combinación de inductor/condensador/resistencia. Baja el voltaje. Detiene los cambios bruscos de corriente. Detiene los cambios repentinos de voltaje. ¡Los cables son cosas desagradables!

Además, es posible que te hayas confundido con los "casos límite" que violan la teoría de circuitos; Por ejemplo, si reemplazó la resistencia en su circuito con un cable, parecería que el cable tendría que caer 10V. Pero ese circuito no es válido y no se le pueden aplicar técnicas de análisis.

Lo que estás viendo se llama caída de voltaje . El circuito está actuando como pensó que debería actuar, aunque no tiene corriente.

Debido a que está utilizando una fuente de voltaje, el lado de 10 V de la resistencia TIENE que ser de 10 V porque está aplicando los 10 V. El lado 0V de la resistencia TIENE que ser 0V ya que este es el punto de referencia para el circuito.

Debido a que ha definido el voltaje (10 V) y la resistencia (10 kohm), la variable dependiente es la corriente definida por la ley de ohmios (V = IR).

Reorganizado, I (corriente) = V/R Sustituto, I = 10/10000 Respuesta I = 0,001 A o 1 mA

Ahora, si tuviera una resistencia de 2 x 10 kohm en serie y luego aplicara 10 V, el punto entre las 2 resistencias sería de 5 V, pero el lado de 10 V sería de 10 V y el lado de 0 V sería de 0 V porque así es como fueron definidos.

Todo el voltaje debe "agotarse" cuando se utiliza una fuente de voltaje. Es como saltar de una pared de ladrillos que está, digamos, a 1 metro del suelo. La parte superior de la pared es de 10 V, el suelo es de 0 V, la diferencia de altura entre los 2 es lo que te da la capacidad de saltar (diferencia de potencial). La acción de ir de mayor a menor es el flujo de corriente.

En cuanto al arduino, depende de dónde midas el voltaje. Si está utilizando 2 pines en la placa, es posible que tenga una resistencia conectada entre el pin y tierra que lo protege. Es por eso que vería 3V, como las 2 resistencias anteriores.