¿Por qué se apaga el LED si la corriente alta pasa por el corto?

Ninguna de las otras preguntas relacionadas con los cortocircuitos parece responder a mi pregunta.

Entiendo cómo funcionan teóricamente los cortocircuitos, que si hay un camino sin resistencia en un circuito, entonces toda la corriente fluirá a través del cortocircuito, y no del resto del circuito.

Applying Ohm's law V=IR:
5 Volts = Infinite Amps * 0 Ohms 
- or - 
5 Volts / 0 Ohms = Infinite Amps

Entiendo que esto tiene sentido en un sentido teórico, pero en el mundo real, incluso si tiene una fuente de alimentación sin resistencia interna (que, según tengo entendido, ninguna tiene) todavía hay una cantidad muy pequeña de resistencia en el cable de cobre. dentro del propio circuito. Por lo tanto, un cortocircuito parece teóricamente imposible en la vida real, pero yo mismo lo he replicado al construir circuitos simples.

En un experimento de electrónica que hice que demostró un cortocircuito, conecté una batería AA de 1,5 V a una resistencia y un LED en serie. El LED se encendió. Las instrucciones para el experimento me indicaron que tomara otro cable y lo conectara al circuito sobre la resistencia y el LED, un extremo a cada lado. Esto cortocircuitó el circuito y el LED se apagó. Quité el cable adicional después de unos segundos y el LED volvió a encenderse.

Esto es lo que no entiendo. Entiendo que el cable que conecté a través de la resistencia y el LED debe tener una cantidad muy alta de corriente.

Dado que un cable de cobre calibre 20 de un pie de largo tiene 0,01 ohmios de resistencia y 2 baterías AA tienen 3 voltios juntas, el cable utilizado para crear el cortocircuito debería haber tenido 300 amperios de electricidad a través de él. Todavía mucho pero no infinito. ¿No debería la ruta con el LED seguir teniendo la misma cantidad de corriente, en función de su resistencia, ya sea que haya o no un cable adicional?

Esto parece verificarse en una simulación que también ejecuté usando esta herramienta: http://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html

Esta primera imagen representa un circuito simple donde la corriente fluye contra una cantidad normal de resistencia. 5 voltios y 100 ohmios de resistencias producen 50 mA como era de esperarprimer circuito

En este ejemplo, cortocircuité el circuito con un cable de cobre con 0,01 ohmios de resistencia. Ahora tenemos 500 amperios de corriente en el cortocircuito, pero TODAVÍA tenemos 50 mA en el circuito original. Por lo tanto, el efecto que vi en mi experimento de electrónica no se llevó a cabo en la simulación.segundo circuito

TL; DR: ¿Por qué se apaga el LED si la corriente alta pasa por el corto?

"¿La ruta con el LED no debería tener la misma cantidad de corriente, en función de su resistencia, ya sea que haya o no un cable adicional?" - Sí, su simulación es correcta para una batería ideal. Debe haber la misma cantidad de corriente a través del LED, independientemente de si el cable de cortocircuito está allí o no, porque la batería ideal mantendrá una salida de 5 V sin importar nada. En el mundo real, una batería de 5 V sujeta a un drenaje de corriente extremo debido a un cortocircuito caerá por debajo de su voltaje indicado y, por lo tanto, el LED se apagará.
Javier tiene razón. En sus diagramas, debe incluir una resistencia interna de la batería como una resistencia en serie con la batería. Esto resolvería tu rompecabezas. Hice una batería de 5V de dos ultra capacitores de 3500F con una resistencia interna total de 0.5mOhm que puede suministrar una corriente de más de 1000A. He probado cortocircuitándolo con un cable de cobre grueso. El cable se quemó y vaporizó instantáneamente con gotas de metal derretido alrededor. Conceptualmente, con esta batería en su circuito, el LED permanecería encendido.

Respuestas (6)

Si estoy leyendo bien tu publicación, no creo que estés haciendo la pregunta que quieres hacer. Entiende que no se necesita resistencia 0 para un cortocircuito, todo lo que se necesita es una resistencia muy baja, por lo que la corriente es muy alta. Por supuesto, la resistencia cero es imposible, pero como usted dice, una resistencia muy baja puede resultar en una corriente muy alta (aunque no infinita).

Su pregunta real parece ser "¿Por qué se apaga el LED si la corriente alta pasa por el cortocircuito?". Y la respuesta es que una fuente de voltaje (como una batería) solo puede suministrar cierta cantidad de corriente. Algunas búsquedas en Google parecen sugerir que una batería típica solo puede entregar alrededor 1 A de corriente o por ahí; No sé si esto es exactamente correcto, pero ciertamente es mucho menos que 300 A .

Aplicando esto a su simulación, digamos que el corto tiene 1 amperio. Esto implica una caída de tensión de 0.01 V , entonces la otra resistencia tiene 0.01 metro A de corriente, probablemente no sea suficiente para alimentar un LED.

+1 Como la respuesta es correcta y el voto negativo de alguien no es merecido.

Infinito y 0 suelen ser una buena aproximación para "muy grande" e "insignificante" en física.

La resistencia cero se puede obtener con superconductores, pero por lo general no es fácil. Dicho esto, incluso una resistencia muy baja es suficiente para provocar un cortocircuito. Y hay otro efecto interesante: mientras que la ley de Ohm dice que la corriente puede crecer indefinidamente al reducir la resistencia, en realidad la cantidad de electrones que una batería o cualquier otra fuente puede suministrar es limitada y, por lo tanto, la corriente nunca puede crecer por encima de cierto valor. .

Por supuesto que no existen, porque nunca puedes alcanzar una corriente infinita.

La cosa es que no necesitas que sea infinito, simplemente "demasiado alto". Si la resistencia es "demasiado baja", entonces la corriente puede ser mayor que la permitida por los materiales. Eso puede hacer que las cosas se rompan, o especialmente quemar/quemar el dispositivo.

Una resistencia puede alcanzar la temperatura suficiente para derretirse, pero otros objetos frágiles pueden tener peores consecuencias.

Está suponiendo que la batería es perfecta, que puede generar 300 amperios y seguir suministrando el mismo voltaje. En realidad, la resistencia interna de la batería es mucho mayor que .01   Ω . El resultado es que el voltaje de salida cae cuando lo carga con una resistencia tan pequeña.

Puede suponer que la resistencia en el cable es mucho más pequeña que la resistencia LED +. Así que suponga que la resistencia total vista por la batería es el cortocircuito. A continuación, mire la relación entre el flujo de corriente para el circuito paralelo. Luego verifique las características de los LED. Si el LED se encendió nuevamente después de que se eliminó el cortocircuito, la batería no se quemó y tenía que haber algo pasando o no pasando por el LED, pero todo depende de usted para investigar. Todos los semiconductores son un poco diferentes y el LED puede tener corriente que fluye a través de él, pero debido a razones probabilísticas, la cantidad de luz emitida puede ser cercana a cero con un aumento de energía. Los fotones tendrán más energía pero la intensidad disminuirá. Puede verificar la probabilidad de Fermi y algo llamado densidad de estados dentro de los materiales si lo desea. O puede descargar las características del LED en línea e intentar investigar esta hoja de datos para descubrir qué puede hacer para descubrir cómo funcionan los diodos. ¡Buena suerte!

Un cortocircuito es realmente solo un circuito paralelo agregado donde no debería estar. Si el circuito paralelo es de baja resistencia, toma la mayor parte de la corriente. Solo necesita conocer los cálculos de resistencia en paralelo para entrenar lo que sucederá cuando su circuito se cortocircuite, a menos que haya agregado componentes más complejos a partes del circuito.

(No tengo mucha experiencia, si esto es incorrecto por favor comente)

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