¿Por qué una batería se agota más rápido cuando se agregan más resistencias al circuito?

Voy a explicar lo que pienso:

Una batería actúa como una bomba que proporciona energía para trabajar en cargas negativas para moverlas hacia el terminal negativo y, por lo tanto, crear un campo eléctrico. Ahora, debido a este campo, cuando se conecta un cable para hacer un circuito, los electrones se mueven de la terminal negativa a la positiva, creando así corriente eléctrica. Ahora, si pongo más y más resistencias en el circuito, los electrones tendrán que hacer más y más trabajo. Permítanme explicar con más detalle: supongamos que solo hay 1 resistencia. Luego, los electrones fluirán a través de él, perderán algo de su energía (para producir algún efecto deseado como luz o calor), pero, debido a que están bajo la influencia del campo eléctrico, volverán a ganar algo más de energía. Ahora, si agrego más resistencias, la actividad será la misma. Los electrones perderán energía y luego volverán a ganar algo a través del campo eléctrico. Entonces, ¿por qué una batería se agota más rápido en más resistencias? La batería solo está bombeando carga de la terminal positiva a la negativa, ¿qué más está haciendo? ¿Por qué se drena más rápido?

(Para una buena explicación, los espectadores pueden considerar las resistencias como bombillas)

NOTA: ¡Las resistencias se agregan en serie!

No está muy claro cómo está agregando resistencias. Si están en serie, fluirá menos corriente. En paralelo, más actual.
¿Estás seguro de que drena más rápido? ¿Has probado esto?
La pregunta de @docscience es muy importante porque si los agrega en serie, la masa durará más , pero si los agrega en paralelo, se escurrirá más rápido.
@dmckee ese era mi punto
@doc Por supuesto. Sin embargo, supongo que este OP no está en ese nivel de sofisticación.
Y respondiendo a la pregunta editada, bombillas en serie, mayor resistencia, menos corriente, mayor duración de la batería. Sin embargo, la luz más tenue
Puedes explicarlo sin mencionar nunca los campos eléctricos o la energía. Una batería se agota después de haber movido una cantidad finita de carga . Así es como funcionan las baterías: se produce una reacción química en la batería y la cantidad de cargas que se mueven es directamente proporcional a la cantidad de reactivo disponible en la batería. Cuando los reactivos se agotan, la batería está descargada. Entonces, en principio, todo lo que necesita saber es cuánta corriente fluye y la capacidad de la batería (generalmente especificada en amperios por hora o miliamperios por hora).
Los electrones realmente no pierden nada de su energía, ese es un error común. Los electrones transportan la energía, pero no la recogen y la dejan. Considere, por ejemplo, una cadena de bicicleta tensa. Lleva la energía de los pedales a las ruedas. Pero es una tontería decir que los enlaces de baja energía captan energía en los pedales y los enlaces de baja energía regresan de la rueda trasera. Los electrones se parecen más a los eslabones de una cadena de bicicleta tensa que a los cubos de una rueda hidráulica.

Respuestas (3)

Si añades más resistencias en serie el efecto será el contrario al que dices: la batería durará más. Una batería tiene una cierta capacidad nominal, escrita en mAh (miliamperios por hora). Divida esta capacidad por la corriente que está consumiendo y obtendrá cuánto durará esa batería en horas, con el mismo consumo de corriente. Más resistencia significa menos corriente, por lo que obtienes más vida útil de la batería. Piense en esta analogía del agua: ¿cuánto tardará en vaciarse un depósito de agua si lo drena? Cuanta más agua saque por vez, más rápido se vacía.

La energía consumida por su circuito determina qué tan rápido se agota la batería. P = I * E: la potencia (vatios) se encuentra multiplicando la corriente (amperios) por el voltaje (voltios). Dado que su batería tiene un voltaje (razonablemente) constante en funcionamiento normal, la corriente es la variable aquí.

I = E / R, amperios = voltios / ohmios. Si combinamos estas dos ecuaciones, obtenemos P = E ^ 2 / R. Dado que el voltaje no cambia, cuando la resistencia aumenta, la corriente y la potencia disminuyen. Por lo tanto, agregar resistencia en serie al circuito hará que la batería dure más.

Caso 1: Están conectados en serie - cuanto más agregas, mayor es la resistencia, menos corriente - mayor vida útil Rtot = R1 + R2 + ... RN

Caso 2: Se conectan en paralelo - cuanto más se agrega menor resistencia, más corriente - vida más corta 1/Rtot = 1/R1 + 1/R2 + ... 1/RN

Caso 3: Conexión mixta serie/paralelo - ¡quién sabe! Requiere análisis de circuito (como el circuito equivalente de Thevenin o Norton)

Buena respuesta, pero podría ser aún mejor si no fuera tan abreviada.
¿Por qué una batería se agota más rápido cuando se agregan más resistencias al circuito?
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