He estado preguntando a mí mismo esta pregunta durante mucho tiempo ahora. Supongamos que tenemos dos resistencias en serie conectado a una fuente de voltaje. Simplemente, hace que la caída de tensión en cada resistencia significa que hay más electrones en un lado de la resistencia en comparación con el otro lado? Porque si un análogo voltímetro se conecta en paralelo a la resistencia, la corriente fluirá a través del voltímetro.
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Simplemente, hace que la caída de tensión en cada resistencia significa que hay más electrones en un lado de la resistencia en comparación con el otro lado?
Sí, la densidad de carga en un extremo de la resistencia debe ser diferente de la de otros si hay una corriente a través de.
Considere, por simplicidad, un elemento resistivo de longitud $L$, área de $A$ y de la resistividad $\rho_r$.
Unido a cada extremo de los conductores con el área de $A$ y de la resistividad $\rho_c$.
Suponga una densidad de corriente constante de magnitud $J$ a lo largo de la longitud de los conductores y el elemento resistivo.
El campo eléctrico, en el sentido de $J$, dentro de los conductores y elementos resistivos está dado por $E_c = J \rho_c $ $E_r = J \rho_r $ respectivamente.
Entonces, en el límite entre el conductor y el elemento resistivo, el campo eléctrico cambia abruptamente en valor por
$$\Delta E = \pm J\left(\rho_r - \rho_c \right) \approx \pm J\rho_r\;,\quad \rho_c \ll \rho_r$$
Esto implica una densidad de carga en cada extremo del elemento resistivo.
Ver, por ejemplo:
Por otro enfoque, se considera que la pendiente del potencial eléctrico cambia abruptamente en la interfaz.
Para una corriente constante y suponiendo que esencialmente ideal conductores, el potencial eléctrico a lo largo de los conductores es constante, sino que comienza a cambiar con la distancia en el interior del elemento resistivo (se debe ya que no hay diferencia de potencial entre los extremos del resistor).
De nuevo, esto implica un cambio abrupto en el campo eléctrico en el límite de lo que requiere una densidad de carga en la frontera.
Dirk Bruere
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Terry Bollinger
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La razón se le llama tensión de "drop" es porque existe una casi exacta analogía entre voltajes y potencial gravitatoria, es decir, la altura.
Imaginar la corriente eléctrica como un fluido en movimiento, que es precisamente la manera en Ben Franklin visto (aunque él consiguió el difrection de flujo de mal!)
La cantidad de este líquido que fluye por segundo a través de algunos de la sección transversal de un camino que se llama el amperaje, independientemente de la rapidez o lentitud con que se está moviendo. Así, el Río Mississippi tendría un enorme amperaje, aunque la mayor parte del año actual (observe el uso paralelo de palabras!) se mueve de forma relativamente lenta.
Lo que casi siempre hace que el flujo de agua sobre la tierra, sin embargo, diferencias en la relación de la altura del agua. Sin que conecta la diferencia de altura, que acaba de terminar con un estanque. Cuando el líquido es la electricidad, los estanques se llama electricidad estática.
A lo largo del Río Mississippi, por ejemplo, hay una caída en altura - y por tanto también de la parte proporcional de la métrica de la energía potencial gravitatoria de varios miles de metros. Mientras exista un camino sobre el cual el agua fluye cuesta abajo - que en términos eléctricos llama a una conducción camino - luego de la caída del agua desde los puntos más altos a los más bajos de los puntos a lo largo del río.
Observe, sin embargo, que esta idea de una caída en altura es completamente independiente de la cantidad de agua en movimiento, o incluso si el agua se mueve en absoluto. Si una presa en el río por ejemplo, puede crear una enorme caída de potencial a lo largo de un tiro de distancia, aunque no real de flujo puede estar teniendo lugar en un momento dado.
Pero cuando usted abre un camino, ¡cuidado! Que gran gota sobre una distancia muy corta significa que todo el líquido aguas arriba va a querer mover hacia abajo, y va a dar mucho de que potencialmente destructivo de la energía como lo hace. Usted tenía mejor estar bien preparado para manejarlo!
Una gran batería de coche funciona de la misma manera, como tal, una presa, excepto que almacena el funcional (no literal, que sería un condensador) equivalente a dos diferentes "alturas" eléctricos "fluido".
Esta "diferencia de altura" en una batería no es un verdadero altura vertical, por lo que tiene su propio nombre: voltaje, que mide la energía eléctrica potencial por unidad de fluido eléctrico. Es una medida de la energía almacenada por unidad de fluido, y muy estrechamente paralela a la energía potencial gravitatoria del agua que se ha conservado en un lugar más elevado.
Básicamente, cada tipo de circuito eléctrico imaginable puede ser visualizado con alta precisión mediante el uso de esta agua analogía, aunque comienza a debilitarse cuando los campos magnéticos están involucrados.
Por ejemplo, un bajo amperaje, de alto voltaje de enlace corresponde a un pequeño arroyo que cae sobre un alto acantilado. La energía liberada por centímetro cúbico de agua (o por cada coulomb de electrones) es muy alto, pero tanto el caudal total de agua (o amperaje de electrones, que es coulombs mascota segundo) y el total de la energía liberada en la parte inferior de la estancia de baja porque tan poca agua (tan pocos electrones) están disponibles.
Por el contrario, una muy grande de 1.5 voltios de la batería puede derretir un alambre delgado porque permite que el alambre para llevar a cada electrón es capaz de contener. Es como tomar volcar el contenido completo de un inflable al aire libre de la piscina en una profunda zanja: el gran volumen de va a hacer daño, incluso a pesar de que la energía liberada por litro de agua es baja.
Común de todos los componentes eléctricos se han simple agua como fluido de analogías. Una resistencia es como una muy áspera, intrincado lecho de un arroyo, por ejemplo, uno lleno de rocas de diversos tamaños, que disminuye el flujo y convierte su energía que me de calor. Como la resistencia aumenta la cama, finalmente, se convierte en impassibe - un aislante.
Un condensador es una membrana elástica que bloquea el flujo directo, pero fácilmente permite a los pequeños de ida y vuelta de los movimientos que no saturados, de su capacidad.
Incluso los inductores tienen un equivalente aproximado, ya que por ejemplo, el agua que fluye en un bucle con el número de bobinas tienen suficiente energía cinética para seguir fluyendo si se realiza un intento de apagarlo. Combinar ese efecto con una membrana de estilo "de agua del condensador" y voila, usted consigue un resonador con una frecuencia seleccionada.
Para ríos, el océano (en general) es la más baja disponible la altura disponible para la extracción de agua de la energía, y así corresponde a la eléctrica concepto de "tierra". Pero dado que es una diferencia de altura que define tanto potencial gravitacional y voltajes, "tierra" también puede ser simplemente el potencial más bajo disponible localmente, tales como cuando se define como uno de los terminales de la batería de un dispositivo móvil.
