¿Por qué un cable delgado tiene una alta resistencia al flujo de corriente a través de él?

Consideremos un uso práctico de la corriente eléctrica, que es una luz eléctrica .

La forma simple de lámpara eléctrica es un pequeño filamento de metal dentro de una bombilla de vidrio que se ilumina al rojo vivo con suficiente energía térmica cuando la corriente eléctrica pasa a través de ella.

Conectado a una fuente de voltaje o corriente, el circuito se ve así:

A medida que los electrones fluyen a través del delgado filamento de metal de la lámpara, encuentran más oposición al movimiento que la que se experimentaría a través de un cable grueso.

Esta oposición a la corriente eléctrica depende del tipo de material, área de sección transversal, temperatura que técnicamente se denomina como Resistencia.

Esta resistencia sirve para limitar la cantidad de corriente a través del circuito.

La resistencia concentrada en el filamento de las lámparas da como resultado una cantidad relativamente grande de energía térmica disipada en el filamento. Esta energía térmica es suficiente para hacer que el filamento brille al rojo vivo, produciendo luz.

Mientras que la lámpara que se conecta a la batería (que tiene baja resistencia, es decir, cables gruesos) apenas se calienta mientras conduce la misma corriente.

Los cables finos permiten que los electrones toquen las superficies internas del cable, lo que resulta en la regulación del flujo de electrones … mientras que los cables gruesos tienen un gran espacio que resulta en un flujo rápido de corriente.

En metales: un metal consiste en una red de átomos, cada uno con una capa externa de electrones que se disocian libremente de sus átomos primarios y viajan a través de la red. Esto también se conoce como una red iónica positiva. Este “mar” de electrones disociables permite que el metal conduzca corriente eléctrica. Cuando se aplica una diferencia de potencial eléctrico (un voltaje) a través del metal, el campo eléctrico resultante hace que los electrones se muevan de un extremo del conductor al otro. Cerca de la temperatura ambiente, los metales tienen resistencia. La causa principal de esta resistencia es el movimiento térmico de los iones. Esto actúa para dispersar electrones (debido a la interferencia destructiva de las ondas de electrones libres en potenciales no correlativos de iones). También contribuyen a la resistencia en metales con impurezas las imperfecciones resultantes en la red. En metales puros esta fuente es insignificante. Cuanto mayor es el área de la sección transversal del conductor, más electrones por unidad de longitud están disponibles para transportar la corriente. Como resultado, la resistencia es menor en conductores de sección transversal más grandes. El número de eventos de dispersión encontrados por un electrón que pasa a través de un material es proporcional a la longitud del conductor. Cuanto más largo sea el conductor, por lo tanto, mayor será la resistencia. Diferentes materiales también afectan la resistencia.

La resistencia simplemente significa las oposiciones ofrecidas por el material al flujo de corriente. Resistencia matemática

Por lo tanto, si disminuimos el área, la resistencia aumenta y viceversa al mantener la longitud constante y el material igual porque la resistividad cambia de un material a otro.

Puede fluir más agua a través de una tubería grande que una pequeña. El cable es similar en que los electrones fluyen cuando conducen electricidad. Un cable grande permite que fluyan más electrones que uno pequeño, suponiendo que ambos estén hechos del mismo material. La restricción del flujo se llama resistencia. Tenga en cuenta que un cable de aluminio más grande podría tener la misma resistencia que un cable de cobre más pequeño. Además, la longitud de los cables también afecta la resistencia.

Durante las vacaciones de verano, tus primos familiares vienen a tu casa. Supongamos que el número total es 10. Les dijiste que fueran al techo y jugaran allí. Todos comienzan a correr hacia las escaleras y tratan de llegar primero al techo. Pero las escaleras tienen espacio limitado, 2 personas pueden subir fácilmente. Qué sucederá si se aumenta la anchura de la escalera. Todos pueden ir fácilmente al techo al mismo tiempo, sin pelear entre ellos.

Lo mismo con el cable. Todos ustedes son los electrones, la anchura de la escalera es el grosor del cable. Y todos quieren llegar al techo primero.

Debido a que hay menos espacio para el movimiento / desplazamiento de electrones, les resulta difícil moverse y, por lo tanto, producen resistencia como fricción en su caso.

La resistencia es una función inversa de la sección transversal del cable sin alterar todas las demás cosas.

R = rho × l / a

a = 3.14 × d ^ 2

D es diámetro de alambre

si el cable delgado significa más resistencia

alambre grueso significa menos resistencia