¿Por qué la diferencia de potencial eléctrico es independiente de la resistencia?

Según wikipedia, la definición de diferencia de potencial eléctrico es la siguiente:

La diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos (es decir, voltaje) se define como el trabajo necesario por unidad de carga contra un campo eléctrico estático para mover una carga de prueba entre los dos puntos.

Imagine un circuito simple con una resistencia variable conectada a una batería de 12v. Se crea un campo eléctrico entre los polos + y - de la batería. La diferencia de potencial eléctrico es aparentemente constante cuando se mide a través de la resistencia independientemente de su resistencia.

Intuitivamente diría que el trabajo necesario para que una unidad de carga pase por una resistencia a es mayor que para una resistencia b dónde a > b . Esto implica que la diferencia de potencial a través de la resistencia es mayor para a que por b . ¿Por qué estoy equivocado?

Respuestas (2)

Estás confundiendo el trabajo realizado con la energía necesaria. El trabajo realizado es igual al cambio de energía potencial y cinética de las cargas. Esto es O dependiente de la resistencia. La energía gastada es la suma del trabajo y el total de las pérdidas de calor realizando el trabajo. Estos últimos sí dependen de la resistencia.

Entonces, ¿solo observamos el trabajo realizado por la fuerza en el campo eléctrico? ¿Por qué entonces solo hay trabajo (un voltaje) en esta resistencia y no en ninguna otra sección del cable?
Porque consideramos que el alambre es un conductor ideal, con resistencia 0 y sin campo eléctrico en su interior.
Pero si no hay campo eléctrico dentro de un cable, ¿qué hace que los electrones fluyan dentro del circuito?
@ my2cts ¿Puede explicar por qué el cambio en la energía potencial/cinética cuando una unidad de carga pasa por una resistencia es el mismo para cada resistencia?
@ Ruben23630 el trabajo solo depende de la diferencia entre la energía inicial y final de la carga, por lo tanto, solo del voltaje.
Entonces simplemente asume que la carga final es 0 y la carga antes de que pase la resistencia es 12v.
@ Ruben23630 Supongo que una batería ideal entrega una diferencia de voltaje de 12 voltios en el circuito. Debido a la resistencia interna, el voltaje variará un poco en los terminales dependiendo de esta resistencia interna. Si esta resistencia interna es demasiado grande, la batería está caducada.
Lo que pregunto es por qué la energía potencial/cinética de una unidad de carga cambia de 12v antes de ingresar a la resistencia a 0v para cada resistencia. Parece que solo estás asumiendo que este es el caso. Si entiendo correctamente su explicación, una unidad de carga se mueve a través de una resistencia y, por lo tanto, pierde energía potencial, ya que simplemente está más lejos en el campo eléctrico del circuito. (más cerca del polo +) ¿Por qué esta energía potencial solo se pierde cuando una unidad de carga pasa a través de una resistencia y no en ninguna otra parte del circuito, por ejemplo, una parte del cable?
@ Ruben23630 Esto se debe a que las cargas en el conductor casi cancelarán el campo para que el potencial sea casi constante. Por lo tanto, la caída de potencial es, casi por completo, a través de la resistencia.

No hay un cambio general en la KE del electrón a medida que pasa por la resistencia. Tanto la energía térmica promedio como la velocidad de deriva son las mismas en ambos extremos de la resistencia (y en todas partes de la resistencia). Los electrones no viajan a través de la resistencia como en el vacío, en línea recta. Supongo que esta es una fuente de la confusión. Puede ser que los electrones que ingresan a la resistencia nunca salgan durante su experimento.

El potencial y la energía potencial se definen solo para el campo eléctrico. Entonces, la diferencia de potencial está relacionada solo con el trabajo realizado por el campo eléctrico. Este es el campo conservativo y se puede asociar con un potencial. El trabajo de otras fuerzas (disipativas) no puede ser descrito por una energía potencial.

Hay un campo eléctrico dentro del conductor cuando hay una corriente que fluye a través de él. El campo cero dentro de los conductores se aplica solo a situaciones electrostáticas, aquellas sin corriente, sin movimiento neto de carga. El campo es producido por las cargas superficiales que se establecen en los conductores una vez alcanzado el estado estacionario.

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