¿Por qué la diferencia de potencial en un circuito en serie se divide entre las resistencias?

Más resistencia provoca más voltaje si la corriente es casi la misma. Me gusta la explicación de Umar.

Todo es consumo de energía.

El cortocircuito es de casi 0 ohmios. A medida que se acerca a cero ohmios, la corriente aumenta mucho dado que la fuente de voltaje todavía está allí.

Piense en cuánto tiempo durará una batería con un corto a través de ella. (No muy largo) Todos los electrones adicionales harán que la placa vuelva a neutral.

Hay una breve explosión de energía antes de que la batería se rinda. Tenga en cuenta que la caída de voltaje es 0.

Si las resistencias tienen el mismo valor en serie, la resistencia total es el doble del valor o una. La corriente total es la mitad de lo que sería si se usara una resistencia. La mitad del voltaje aplicado estará en una resistencia mientras que la otra mitad estará en la otra resistencia.

Si las resistencias son valores diferentes. entonces los voltajes serán diferentes. ¿Por qué molestarse en pensarlo demasiado?

Probablemente esté familiarizado con la analogía del agua para voltaje y corriente.

Así que imagine una tubería montada verticalmente, alimentada por una fuente de agua. Si la tubería es lo suficientemente grande, el agua simplemente cae directamente. Si la tubería es más estrecha, puede imaginarse que el agua no puede caerse de una vez, y el nivel del agua en la tubería se acumulará, alcanzando un nivel de equilibrio donde la velocidad a la que puede fluir coincide con la velocidad en en el que entra más agua. Si hace que la tubería sea más estrecha, ese nivel aumenta aún más. El nivel es como el voltaje, y la cantidad de agua que fluye a través de la tubería es como la corriente. Y, por supuesto, el diámetro de la tubería es como la resistencia.

(Apenas la semana pasada tuve un problema con las tuberías de alta resistencia que causaban que mis canales se desbordaran cuando la corriente se volvía demasiado alta debido a la lluvia torrencial. La eliminación de muchas hojas muertas de las tuberías disminuyó su resistencia, por lo que menos voltaje – me refiero al exceso de agua – construido).

Realmente tienes que desarrollar algún tipo de modelo mental intuitivo para voltaje y corriente si alguna vez quieres entender la electrónica. Todas las matemáticas del mundo no ayudarán mucho si no entiendes lo que significan .

Si nunca ha jugado con agua y no tiene mucha intuición sobre cómo se comporta cuando fluye a través de tuberías, almacenado en baldes, etc., le recomiendo que pase un poco de tiempo de calidad con algunos accesorios de plomería.

oh que buena pregunta!

Enhorabuena, has comenzado a pensar en cosas comunes … 🙂

Antes que nada analicemos algún escenario.

cortocircuito:

Como sabemos, la corriente que fluye en un corto circuito no tiene oposición ideal. Significa que no se consume energía allí en la corriente opuesta, por lo que no se produce una caída de voltaje. porque el voltaje y la energía están relacionados entre [matemática] v = W / q. [/matemáticas]

Circuito con Resistencia:

Ahora, si tenemos una resistencia, entonces tenemos oposición en el camino de la corriente. Esto significa que se consume energía y, por lo tanto, se producen caídas de voltaje.

Circuito con Resistencia Múltiple:

En cuanto a su pregunta, solo imagine un circuito con dos resistencias. Cada uno de ellos es corriente opuesta. Pero es posible que uno se oponga menos y el otro pueda más. Como resultado, la caída de voltaje a través de ellos puede o no ser la misma dependiendo de los valores de resistencia.

Conclusión:

La caída de voltaje ocurre debido al consumo de energía en el camino de los electrones que fluyen en los circuitos. puede ser por una sola resistencia o por más de una resistencia.

El voltaje en algún punto de un circuito puede definirse como la energía potencial (en eV) de las cargas en ese punto.

En su viaje entre dos puntos con diferentes voltajes, digamos de 10V a 0V, una carga eléctrica comienza con la energía potencial más alta igual a 10 eV, y llega con una energía potencial de cero (de ahí el término “potencial” como sinónimo de voltaje )

Lo que una carga pierde en energía potencial, por la conservación de energía, debe ganar en cinética (las cargas se aceleran en los campos eléctricos). Con esta energía cinética, realizará algún tipo de trabajo, como calentamiento o magnetización.

Más sucintamente, entonces, cuando una carga se mueve desde un punto del circuito a A voltios a un punto a B voltios, comienza con A eV de energía y llega con B eV. Hace (AB) eV de trabajo en el camino.

Si las cargas se mueven a través de dos o más resistencias conectadas en serie, funcionarán en cada resistencia calentándolas. La cantidad de trabajo realizado en cada resistencia será proporcional a la resistencia (piense I ^ 2R).

De esto podemos ver que a medida que las cargas se mueven a través de cada resistencia, su energía potencial cae en una cantidad proporcional a la resistencia. Esto da como resultado una distribución medible de diferencias potenciales en proporción a las resistencias.

En un circuito de circuito cerrado, tendrá un punto de alto potencial y uno de potencial cero. en el camino que va de alto potencial a bajo voltaje potencial debe caer. El voltaje cae a través de caminos resistivos porque la energía en la corriente que pasa se transforma de energía potencial a otras formas de energía. Una vez que pierde energía potencial después de una pieza de ruta resistiva, la energía potencial restante estará disponible para el resto de la ruta perdiendo un poco en cada sección hasta que alcance el potencial cero.

La misma corriente pasa por ambas resistencias, exactamente la misma corriente. El voltaje a través de la resistencia es esa corriente multiplicada por la resistencia. No diría que el voltaje está dividido, pero en proporción al valor de resistencia

La caída de voltaje en resistencias en serie depende del valor de cada resistencia. Si ambas resistencias tienen el mismo valor, obtendrá la mitad de la caída de voltaje en cada valor.
La fórmula es E = I * R