¿Por qué la corriente no pasa por una resistencia si hay otro camino sin resistencia? ¿Cómo sabe que hay resistencia en ese camino?
Algunas aclaraciones:
Las "reglas" básicas de la teoría del circuito que implica son simplificaciones de alto nivel aplicables a gran escala y a velocidades lentas.
Si lo mira de cerca y lo suficientemente rápido, podría decir que una corriente realmente comienza a entrar en el camino obstruido, pero el campo eléctrico frente a la obstrucción se acumularía gradualmente y la corriente comenzará a repartirse en el camino libre donde puede empezar a fluir. Ingenuamente se podría decir que el campo eléctrico "olfateará" los caminos. En realidad, la corriente también rebota en las obstrucciones, se refleja y va y viene, etc. Esto es un verdadero lío en la ingeniería eléctrica práctica a altas frecuencias.
Intentaré ofrecer una analogía más simple de cómo funciona.
El campamento A en la ladera de una montaña está lleno de excursionistas. Hay otro camping B vacío al otro lado de la montaña. Y hay dos caminos posibles entre A y B: sobre la montaña o directamente a través de un túnel.
Usted ordena (aplica voltaje) a los excursionistas (electrones) que vayan al campamento B. Mientras que la mayoría todavía está empacando, algunos excursionistas tienen sus paquetes listos casi al instante y salen. Algunos de ellos van al camino que conduce al túnel, algunos van hacia el puerto de montaña.
Cuando el próximo lote esté listo para partir, una vez más, pocos irán hacia el túnel y pocos elegirán el camino de la montaña. Sin embargo, el último grupo se quedará atascado ya que los montañeses anteriores tardarán mucho en levantarse. Así que una cola comenzará a formarse.
Cuando el próximo lote esté listo para partir, verán que hay una cola en uno de los caminos y (casi) todos elegirán el camino fácil donde ninguno de los excursionistas anteriores se quedó atascado.
De manera similar, los electrones no sienten mágicamente que el camino será más difícil. Simplemente están atrapados entre un grupo de electrones anteriores que tienen dificultades para ir de esa manera, por lo que en el momento se redirigen a la ruta sin el atasco de tráfico.
La principal diferencia entre los electrones en las rutas eléctricas y los excursionistas en las rutas de senderismo es que todas las rutas eléctricas inicialmente ya están llenas de electrones, por lo que los siguientes electrones observarán instantáneamente qué ruta tiene problemas para avanzar.
Si hay un camino paralelo sin resistencia, entonces el voltaje a través de las terminales es cero. Si el voltaje es cero, por la ley de Ohm, la corriente a través de cualquier rama con resistencia también es cero.
¿Por qué la corriente no pasa por una resistencia si hay otro camino sin resistencia?
Estipule que hay dos resistencias conectadas en paralelo con resistencia y respectivamente.
Como están conectados en paralelo, la corriente en la red de resistencias se divide según la división actual :
Ahora, deja que la resistencia ir a cero mientras mantiene fijo y ver que, como se hace más pequeño, la corriente a través se hace más pequeña y que, cuando
La corriente fluirá a través de todos los caminos posibles sin importar cuán alta sea la resistencia. La cantidad de corriente que fluye a través de cualquier ruta determinada dependerá del voltaje y la resistencia. Dadas dos rutas paralelas, una de muy alta resistencia y otra de muy baja resistencia, la mayor parte de la corriente fluirá a través de la ruta de baja resistencia, pero algo seguirá fluyendo a través de la ruta de alta resistencia.
Incluso un "cortocircuito" eléctrico ofrecerá una pequeña resistencia. A medida que la corriente fluye a través de un "cortocircuito", todavía habrá un pequeño voltaje a través de él. Por lo tanto, si se produce un cortocircuito en una resistencia alta y la corriente fluye a través del cortocircuito, habrá un pequeño voltaje a través de él, por lo que una pequeña cantidad de corriente aún fluirá a través de la alta resistencia.
En términos prácticos, consideramos un corto para pasar toda la corriente disponible, pero en verdad, nunca es toda la corriente; pequeñas cantidades de corriente, tal vez desvaneciéndose e intrascendentemente, seguirán fluyendo a través de otros caminos.
Muy simplificado, digamos que tenemos algunos electrones y dos caminos:
Ahora les aplicamos campo eléctrico y se mueven:
Los que están en el camino de baja resistencia se han movido bastante, pero los que están en el camino de alta resistencia no lograron moverse en absoluto. También ha llegado un nuevo electrón a la unión y necesita tomar una decisión.
La ausencia de electrones es un hueco cargado positivamente. Así que ahora la fuerza de Coulomb actúa sobre ese nuevo electrón, y es más probable que elija un camino de baja resistencia.
Por lo tanto, no habrá suficientes portadores de carga al comienzo de un camino de baja resistencia, y demasiados al comienzo de un camino de alta resistencia. Hará que los portadores de carga en la unión prefieran la ruta de baja resistencia.
Daré una respuesta parcial porque la respuesta real probablemente involucre matemáticas pesadas y esté más allá de mi conocimiento actual. Desearía que un físico de la materia condensada o del estado sólido se hiciera cargo y demoliera lo que escribo o lo mejorara.
Creo que la mayoría de las respuestas (no todas) son incorrectas porque asumen que la interacción electrón-electrón es la responsable de evitar que los electrones pasen por un camino más resistivo que por un camino menos resistivo. Esto está mal porque el la interacción es "generalmente" insignificante y, en cualquier caso, no tiene en cuenta los fenómenos observados.
En cambio, creo que la respuesta debería surgir de establecer una ecuación de transporte de Boltzmann para los (cuasi) electrones, considerando el período de tiempo transitorio. En otras palabras, la densidad de electrones satisfacer una ecuación del tipo .
depende de la posición, el tiempo y se cumple para cada estado . En el período transitorio de tiempo, , pero después de un corto tiempo, cuando se alcanza el estado estacionario, vale la pena .
Para resolver la ecuación y dar una respuesta precisa, se deben hacer varias suposiciones. El primero es dejar claro si estamos ante un metal o un semiconductor. Luego, algunas suposiciones que reducen el rango de validez del análisis, como hacer la aproximación del tiempo de relajación que simplifica enormemente el término de dispersión (o colisión). Ver el libro de Ziman "Principios de la teoría de los sólidos", alrededor de la página 215 para tal tratamiento.
Un punto importante y relevante a tener en cuenta es que en los metales, la corriente no se debe a la lentitud (velocidad de deriva del orden de ) electrones en movimiento (esto surge del ahora obsoleto modelo de Drude que muchas, muchas, muchas personas todavía se toman demasiado en serio y defenderían hasta la muerte). En cambio, la corriente es causada principalmente por los pocos electrones que tienen una velocidad cercana a la velocidad de Fermi.
Entonces, mi respuesta actual, lamentablemente no rigurosa, es que los electrones están tomando todos los caminos posibles que pueden, pero los electrones responsables de la corriente (los pocos que tienen velocidades aproximadamente iguales a la velocidad de Fermi) se están dispersando por impurezas, límites de grano, límites físicos , fonones (y no tanto con otros electrones). Esto produce lo que observamos como resistencia. Entonces no es que los electrones estén eludiendo el camino con resistencias altas, es que lo toman pero se ven afectados de tal manera que la corriente resultante es pequeña. Subrayo una vez más: estos electrones son pocos, se mueven muy rápido (velocidad de Fermi, es decir, sobre y en su mayor parte, no interactúan significativamente entre sí. La detección es algo que mucha gente aquí ha olvidado.
Una carga eléctrica experimentará una fuerza si se aplica un campo eléctrico. Si es libre de moverse, se moverá contribuyendo a una corriente. Esta es la idea básica de 'Corrientes eléctricas en conductores' y aparentemente usted lo sabe. En la naturaleza, las partículas cargadas libres existen como en los estratos superiores de la atmósfera llamados ionosfera. Sin embargo, en los átomos y las moléculas, los electrones cargados negativamente y los núcleos cargados positivamente están unidos entre sí y, por lo tanto, no tienen libertad para moverse. La materia a granel está formada por muchas moléculas, un gramo de agua, por ejemplo, contiene aproximadamente moléculas. Estas moléculas están tan estrechamente empaquetadas que los electrones ya no están unidos a núcleos individuales. En algunos materiales, los electrones seguirán estando ligados, es decir, no se acelerarán aunque se aplique un campo eléctrico. En otros materiales, especialmente los metales, según la teoría del mar de electrones de Drude-Lorentz, algunos electrones son prácticamente libres de moverse dentro del material a granel.
La resistencia al flujo eléctrico se debe al hecho de que cuando se carga una resistencia, permanece estacionaria. En el caso de un conductor, se deslocaliza, por lo que se desplaza y se distribuye uniformemente en la superficie, así que téngalo en cuenta: en un conductor, la carga fluye principalmente en la superficie misma . Esto requiere, sin duda, alguna diferencia de potencial entre los extremos del conductor, pero de una magnitud muy inferior. Entonces, otra regla/observación fundamental del universo es que "cualquier proceso dinámico ocurre en el camino que requiere el menor gasto de energía" .
La fórmula más general y fundamental para el calentamiento Joule es:
dónde
es la potencia (energía por unidad de tiempo) convertida de energía eléctrica a energía térmica,
es la corriente que viaja a través de la resistencia u otro elemento,
es la caída de voltaje a través del elemento.
La explicación de esta fórmula (P=VI) es:
(Energía disipada por unidad de tiempo) = (energía disipada por carga que pasa por la resistencia) × (carga que pasa por la resistencia por unidad de tiempo)
Cuando también es aplicable la ley de Ohm, la fórmula se puede escribir en otras formas equivalentes:
Cuando la corriente varía, como lo hace en los circuitos de CA,
dónde es tiempo y es la potencia instantánea que se convierte de energía eléctrica en calor. Con mucha más frecuencia, la potencia media es de más interés que la potencia instantánea:
donde "avg" denota el promedio (media) de uno o más ciclos, y "rms" denota la raíz cuadrática media.
Estas fórmulas son válidas para una resistencia ideal, con reactancia cero. Si la reactancia es distinta de cero, las fórmulas se modifican:
dónde es la diferencia de fase entre la corriente y el voltaje, significa parte real, es la impedancia compleja, y Y* es el conjugado complejo de la admitancia (igual a ).
Entonces, esto muestra cuán ineficiente desde el punto de vista energético es el flujo eléctrico a través de una resistencia bajo un potencial aplicado.
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caracteres en su lugar.Esta pregunta ya ha sido bien respondida y, en particular, varias de las respuestas correctas se referían a lo que usted llama "acumulación de carga" en los comentarios donde dice:
El teorema de "acumulación de carga" parece ser un punto de desacuerdo entre las muchas respuestas, mientras que no existe mucha información sobre este concepto en ningún otro lugar.
Las respuestas de "acumulación de carga" son correctas y hay mucha información en la literatura sobre este concepto. Cabe señalar que la "acumulación de carga" se denomina "cargas superficiales" en la literatura.
Quizás el artículo seminal sobre el tema es " Cargas superficiales en cables de circuito y resistencias juegan tres roles " de Jackson. Este artículo describe cómo actúan las cargas superficiales "(1) para mantener el potencial alrededor del circuito, (2) para proporcionar el campo eléctrico en el espacio fuera de los conductores y (3) para asegurar el flujo confinado de corriente". En particular, su pregunta se centra más en (3) con cierta superposición con (1).
Esencialmente, como han dicho otros, en tiempos muy cortos, las corrientes y los campos no están bien descritos por la teoría de circuitos. Durante ese tiempo, los campos actúan para redistribuir las cargas, de modo que hay una densidad de carga superficial no uniforme que actúa para proporcionar las fuerzas locales necesarias para "dirigir" las corrientes de estado estable hacia los patrones descritos por la teoría de circuitos.
Aunque el artículo de Jackson es el más famoso sobre el tema, mi artículo favorito es " Un tratamiento semicuantitativo de cargas superficiales en circuitos de CC " de Mueller. Ese documento proporciona un método para aproximar gráficamente la densidad de carga superficial de una manera semicuantitativa aproximada. El procedimiento gráfico ayuda a generar intuición sobre dónde se acumularán las cargas superficiales.
La idea básica es que las líneas equipotenciales son continuas, incluso en la superficie de un conductor, pero pueden tener curvas pronunciadas en esa superficie. El ángulo de esa curva pronunciada es proporcional a la densidad de carga superficial. Al dibujar gráficamente líneas equipotenciales y observar cómo se doblan en la superficie, puede determinar las regiones donde habrá la mayor densidad de carga superficial. Se dan sugerencias específicas para dibujar las líneas equipotenciales.
Otro concepto importante mencionado en el artículo de Mueller es el hecho de que dentro de un circuito, donde se encuentran dos conductores de diferentes materiales, se puede obtener una carga superficial. En otras palabras, las cargas superficiales pueden ocurrir dentro de un circuito donde hay contacto entre las superficies de dos materiales.
Este tipo específico de carga superficial "interna" es particularmente importante para su pregunta, ya que es este tipo el que evita que las cargas fluyan a través de la mayor resistencia en su pregunta. En el límite entre el cable altamente conductor y la resistencia hay cargas superficiales que se oponen a cualquier flujo de corriente hacia la resistencia y dirigen la corriente de manera efectiva. Así es como la corriente "sabe" adónde ir.
Entonces, centrándonos en la resistencia y específicamente en los cargos de "interfaz". Suponga inicialmente que la corriente es demasiado alta (es decir, la corriente no "sabe" para evitar la bifurcación de la resistencia). Esta corriente demasiado alta provocará un agotamiento de las cargas positivas de la superficie de entrada y una acumulación de cargas positivas en la superficie de salida. Estas cargas superficiales producirán un campo que se opone a la corriente y la reduce. La carga continuará acumulándose hasta que la corriente se haya reducido al valor de estado estable.
"La corriente fluye a través de un camino sin resistencia" o "la corriente fluye a través del camino con la menor resistencia" es un concepto erróneo común en la electrónica. En realidad, la corriente fluye por todos los caminos , y la corriente en cada camino es proporcional a la conductancia de ese camino.
Si aplica un voltaje V a una resistencia R, la corriente I=V/R fluirá a través de ella, independientemente de otras rutas disponibles. En realidad, le resultará difícil proporcionar una ruta sin resistencia estrictamente, o aplicar un voltaje significativo a través de una ruta cuya resistencia es muy baja. Sin embargo, al final, terminará aplicando algo de voltaje, momento en el cual la ley de Ohm definirá la corriente en cada ruta.
Bien, entonces sabemos que si se aplica un voltaje sobre una resistencia con resistencia R, entonces los amperios V/R pasarán a través de la resistencia. El problema es, ¿qué sucede cuando R es cero? ¿Tenemos corriente infinita?
para los fines de este ejemplo, suponga que, cuando digo cortocircuito, me refiero a "ruta de resistencia extremadamente baja". Cuando digo corriente infinita, me refiero a una corriente extremadamente alta, y cuando digo que no hay corriente, me refiero básicamente a que no hay corriente.
Básicamente sí. En un mundo perfecto, si cortocircuitaras una resistencia que estuviera conectada a una fuente de alimentación perfecta, no pasaría nada. El voltaje a través de la fuente de alimentación perfecta (y, por lo tanto, la resistencia) no cambiaría, y una cantidad de corriente verdaderamente ridícula fluiría a través del cortocircuito, mientras que una cantidad normal de corriente fluiría a través de la resistencia. Sin embargo, no vivimos en un mundo perfecto y cualquier fuente de alimentación real tendrá una cantidad limitada de corriente.
A medida que la fuente de alimentación pierde su capacidad de suministrar la corriente que el sistema demanda (infinita), el voltaje a través de la resistencia ya no será constante y disminuirá a ~0. Dado que el voltaje ha caído a cero, no pasará corriente a través de la resistencia.
Para decirlo de otra manera, quizás más claramente, no existe una regla arbitraria que diga que una resistencia en cortocircuito no puede tener corriente a través de ella, pero el voltaje a través de una resistencia es proporcional a la corriente, y el voltaje a través de un cortocircuito se define como cero. Intentar aplicar un voltaje a un cortocircuito no hará nada, simplemente provocará un cortocircuito en todo lo que toque.
Supongamos que la resistencia y el cable alrededor de la resistencia son parte de un circuito con una batería y un interruptor.
Antes de que se cierre el interruptor, todo el voltaje de la batería cae sobre el interruptor y todo el campo eléctrico se concentra entre los terminales del interruptor, es decir, no hay campo eléctrico en ninguna otra parte del circuito. El campo a través del interruptor es creado por cargas opuestas en los terminales del interruptor, que representan un pequeño capacitor.
Entonces, cuando el interruptor está cerrado, el voltaje inicial a través de la resistencia es cero. A medida que se descarga la capacitancia del interruptor cerrado, el voltaje y el campo eléctrico en el interruptor disminuyen, mientras que el voltaje y el campo eléctrico en el resto del circuito aumentan, lo que hace que fluya la corriente.
Dada una distribución de campo inicial uniforme, la corriente fluirá más rápido donde la resistencia es menor y más lenta donde la resistencia es mayor. Como resultado, habrá acumulaciones de cargas opuestas alrededor de las secciones del circuito con alta resistencia. Estas acumulaciones provocarán la redistribución del campo inicialmente uniforme, de modo que el campo se concentra en las secciones con mayor resistencia, lo que acelerará la corriente a través de esas secciones, igualándola con la corriente a través de las secciones con baja resistencia.
Dado que la resistencia en cuestión tiene una ruta de baja resistencia a su alrededor, no habrá una acumulación de carga significativa ni un campo o voltaje significativo a través de la resistencia, por lo que la corriente a través de la resistencia, de acuerdo con la ley de Ohm, será pequeña en comparación con la corriente a través del cable que lo rodea.
En resumen, la corriente no fluye a través de la resistencia con una ruta alternativa de baja resistencia, porque no hay voltaje a través de la resistencia para empujarla.
La declaración actual de la (s) pregunta (s) del OP es (son):
¿Por qué la corriente no pasa por una resistencia si hay otro camino sin resistencia? ¿Cómo sabe que hay resistencia en ese camino?
Las respuestas cortas son:
dónde
cuya derivación/justificación consideraría más allá del alcance de la pregunta actual. Simplemente notamos que casi todos los materiales exhiben esta respuesta lineal a un voltaje aplicado.
Un circuito simple será suficiente para ilustrar estos puntos. Considere el circuito que consta de tres resistencias conectadas en paralelo:
La conservación de la carga dice que la corriente que sale del terminal positivo de la batería, , debe regresar al terminal negativo de la batería. Esta corriente se dividirá en tres caminos diferentes a través del circuito (debido a la construcción física del circuito); parte de ella debe pasar por la resistencia (etiquetado como ), algunos a través de la resistencia (etiquetado como ), y algunos a través de la resistencia (etiquetado como ). Una vez más, la conservación de la carga exige que lo que fluye hacia un nodo ( de la batería) debe ser igual a la suma de los flujos de corriente que salen de ese nodo (suma de , y ):
Resolviendo la Ley de Ohm para la corriente a través de cada resistencia encontramos
Para demostrar cómo se aplica este resultado a la presente pregunta, asignemos algunos valores al voltaje y las resistencias de la batería. Dejar
Con estos valores encontramos que la resistencia equivalente es
para que la corriente suministrada por la batería sea
Luego, el circuito enruta esta corriente a través de las tres resistencias de la siguiente manera:
Tenga en cuenta que estas tres corrientes se suman a la corriente suministrada por la batería:
Vemos inmediatamente que no toda la corriente siguió el camino de menor resistencia como y no son cero! La corriente simplemente siguió todos los caminos posibles.
Dicho de nuevo de otra manera, la corriente no elige tomar ningún camino en particular, simplemente toma todos los caminos posibles, punto.
La acumulación de carga no es necesaria para la explicación del fenómeno. La forma más fácil de entender por qué la corriente "elige" el camino de menor resistencia es dejar de pensar en que la corriente "elige" cualquier cosa y pensar más bien en el campo eléctrico como causa de todas las corrientes.
Dos cables, conectados en paralelo entre sí, tienen la misma caída de tensión. Suponiendo por simplicidad que los cables son de la misma longitud y sección transversal, los mismos voltajes implican los mismos campos eléctricos dentro de los cables. El mismo campo eléctrico genera más corriente en el cable de baja resistencia y dado que las corrientes de ambos cables se suman, la mayor parte de la corriente provendrá del cable con la menor resistencia.
. El lenguaje de "la corriente que elige el camino de menor resistencia" proviene de la visión de la física a través del formalismo lagrangiano. La frase es similar a "la luz elige el camino óptico más corto" o "los objetos eligen el camino de acción mínimo". Se puede demostrar que si la corriente total a través de un sistema de resistencias es fija, la corriente se distribuye de manera de minimizar la potencia total (suma de ) generada en la red. Y dado que la potencia es proporcional a la resistencia, la corriente "preferirá" pasar por la menor resistencia.
Supongamos que una sola batería está conectada con un cable que no tiene resistencia. Los electrones comenzarán a fluir, en realidad, con un cable con resistencia, se generaría una diferencia de potencial a través de él. La corriente se acumularía hasta que la diferencia de potencial sea igual al voltaje de la batería. En el caso de que el cable no cree una diferencia de potencial porque no hay resistividad, la diferencia de potencial a través será inmediatamente igual a la de la batería.
Básicamente, los electrones pasan lentamente a través de una resistencia, por lo que provoca una acumulación de electrones en la resistencia que luego repele más electrones y los redirige a la otra ruta libre de resistencia.
La pregunta es un poco engañosa porque supone que hay una respuesta de "todo o nada".
La pregunta correcta es:
« Si tiene dos resistencias en paralelo, con valores R1 y R2, ¿qué fracción relativa de la corriente fluirá a través de R1 y R2, respectivamente? »
La respuesta es :
I2 / I1 = R1 / R2
Entonces, básicamente, si R2 es mucho más pequeño que R1, drenará la mayor parte de la corriente de R1 cuando se aplique un potencial V a R1 y R2 (pero no todo).
Creo que concebirlo como la corriente que elige fluir por el camino de menor resistencia en lugar del camino de mayor resistencia es una forma engañosa y complicada de concebirlo. Si una resistencia de tal y tal valor se coloca a través de una fuente de EMF , fluirá una cierta corriente dada por V/R . Si se coloca una resistencia diferente a través del EMF, fluirá una corriente diferente . Si ambas resistencias se colocan a través del EMF simultáneamente, entonces cada resistencia simplemente conducirá la corriente que habría hecho si la otra hubiera estado ausente.
Este argumento asume una fuente EMF perfecta por simplicidad; pero no importa, porque el efecto de ser real en lugar de teóricamente perfecto de la fuente EMF es que el voltaje a través de las resistencias caerá ligeramente; pero la situación es exactamente la misma que si simplemente estuviera considerando una fuente EMF perfecta con el nuevo voltaje más bajo .
Si la resistencia total que carga la fuente EMF real es mucho menor que su resistencia interna , en la medida en que la fuente suministra casi su corriente de circuito cerrado, entonces el voltaje a través de las resistencias de carga en paralelo será una pequeña fracción de la fuente. voltaje de circuito abierto; pero sigue siendo lo mismo que si estuviera considerando una fuente EMF perfecta a ese voltaje diminuto: cada resistencia tiene la corriente que fluye a través de él que tendría si estuviera solo , a ese voltaje .
La corriente fluirá a través de todos los cables posibles, independientemente del estado de la resistencia, por lo que nunca se detendrá. La cantidad de corriente que fluye dependerá del voltaje y la resistencia. Dadas dos rutas paralelas, una que contiene una resistencia muy alta y otra muy baja, la mayor parte de la corriente fluirá a través de la ruta de baja resistencia, pero algo seguirá fluyendo a través de la ruta de alta resistencia, independientemente.
Recuerde siempre, pequeño o pequeño no significa ninguno en absoluto. Incluso un cable de resistencia eléctricamente corto ofrecerá una cantidad minúscula de resistencia. A medida que la corriente fluye a través de una escasez, todavía habrá un pequeño voltaje a través de ella. Por lo tanto, si se produce un cortocircuito en una resistencia alta y la corriente fluye a través del cortocircuito, habrá un pequeño voltaje a través de él, por lo que una pequeña cantidad de corriente aún fluirá a través de la alta resistencia.
En definitiva, consideramos un hilo de resistencia corto para pasar toda la corriente disponible, pero en realidad no es toda la corriente; todavía saldrán pequeñas cantidades de corriente a través de otros caminos.
¡Espero que esto haya sido útil para responder a su pregunta, @ ten1o!
Su pregunta parece contener una suposición errónea. Suponiendo un voltaje constante, la cantidad de corriente que fluye a través de una resistencia no depende de si hay otras rutas en paralelo. Los electrones fluyen a través de todos los caminos disponibles, cada uno de forma independiente según la ley de Ohm.
Considere, por analogía, una tolva llena de grano, en cuyo fondo hay varias aberturas de varios tamaños. La tolva se vaciará gradualmente a medida que el grano caiga por las aberturas. El flujo de grano a través de las aberturas más grandes será mayor que el flujo a través de las más pequeñas.
Un grano individual en la tolva no 'sabe' qué abertura es más grande que otra. Simplemente baja por la tolva bajo la influencia de la gravedad y el efecto caótico de innumerables colisiones con otros granos a su alrededor. En efecto, cae cuando los granos debajo de él se mueven y abren espacio para que caiga. Dado que los granos pasan más fácilmente a través de las aberturas más grandes, las regiones por encima de las aberturas más grandes contienen más espacio en el que otros granos pueden moverse bajo la influencia de la gravedad.
Las condiciones en un conductor que se bifurca en varios caminos son similares. Un gran número de electrones son móviles en el conductor. Cualquier electrón individual está sujeto a un campo general que crea una deriva general e innumerables interacciones repulsivas con otros electrones. El electrón individual simplemente se mueve donde es forzado por el efecto combinado de todas estas influencias. En promedio, más electrones terminan moviéndose hacia los caminos de mayor conductividad porque los electrones delante de ellos se están apartando de su camino más rápidamente.
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