Electrones después de la caída de tensión

Question

Sé que la tensión entre dos terminales de una pila hace que los electrones se muevan por el cable, y también sé que la tensión en un circuito se distribuye entre el número de resistencias de un circuito. Si los electrones pierden toda su tensión después de la última resistencia, ¿qué ocurrirá con los electrones? ¿Dejarán de moverse o continuarán?

¿Una parte de la energía potencial que tiene cada uno de los electrones se convertirá en otro tipo de energía como la cinética? Si algunos se convierten en KE, ¿se verá afectada la KE por la resistencia?

Answer 1

Si el electrón ha cruzado la última resistencia, no se requiere energía adicional porque no hay oposición (resistencia) que superar.

Esto se puede imaginar en una situación en la que se lanza un cuerpo en el espacio. Puede desplazarse hasta el infinito sin ninguna energía adicional. Así, una vez que el electrón ha cruzado el último obstáculo, puede alcanzar el terminal positivo de la batería sin ninguna energía. La parte del circuito por la que pasa el electrón tiene 0 resistencia o es un superconductor. Usted debe saber la corriente no requiere ninguna diferencia de potencial en un superconductor para fluir .

Answer 2

La respuesta sencilla es que, aunque es difícil de rastrear el movimiento de un solo electrón, la característica fundamental característica de un circuito es que electrones en cualquier punto del circuito adquieren una corriente de deriva , basado en en la acumulación de cargas en el circuito debido a las propiedades del material y los efectos de conducción (por ejemplo, la batería).

En un circuito en serie con una inductancia mínima, esta corriente de deriva la corriente se vuelve rápidamente constante en todo el circuito .

Por "corriente de deriva", me refiero al flujo de carga medio (o, por ejemplo, en el caso de un condensador, al desplazamiento). el caso de un condensador, la corriente de desplazamiento) a través de la sección transversal del cable o elemento del circuito que estamos considerando. Por ejemplo, muchos electrones pueden pasar a la izquierda o a la derecha a través de la sección transversal, pero si hay más electrones que van a la derecha que a la izquierda, entonces decimos que la corriente de desplazamiento es a la a la izquierda . (Teniendo en cuenta que los electrones están cargados negativamente, por supuesto).

Es este flujo de carga promedio -esta corriente de deriva- lo que equivale a la corriente $I$ a través del circuito. Así que, para concluir la parte de "respuesta" de esta respuesta: incluso después de la última resistencia, los electrones continuarán moviéndose hacia el terminal de la batería, en promedio.

(Para ser repetitivos), esto se debe a que en estado estacionario para un circuito en serie alimentado por corriente continua, los electrones derivan desde el terminal negativo hacia el terminal positivo sin importar dónde se encuentren en el circuito en serie (excluyendo la batería, que extrae cargas negativas del terminal positivo y las devuelve al terminal negativo, gastando su energía almacenada en el proceso).

( Nota : Tengo algunas otras ideas sobre esto, incluyendo una explicación aproximada pensando que la resistencia se debe a una fuerza de arrastre efectiva, pero necesitaré algo de tiempo para recopilar mis pensamientos aquí. Probablemente editaré esta respuesta más tarde).

Answer 3

La tensión entre los bornes de la batería es una diferencia de potencial, la palabra clave es diferencia. Así, por ejemplo, si un electrón que sale de un terminal tiene originalmente 25 eV de energía y entra en el otro terminal con 17 eV de energía, sería una batería de 9 voltios, y si sale con 59 eV y entra con 50 eV, seguiría siendo una batería de 9 voltios. En cada caso el electrón perdió 9 eV de energía, y esa energía perdida se distribuye entre las resistencias. Siguen teniendo 17 o 50 o cuantos electrones voltios de energía sean necesarios para mantenerlas en movimiento. En las resistencias esa energía puede convertirse en energía luminosa, calor, movimiento u otras formas de disipar o utilizar la energía. La energía restante permanece en los electrones como su energía cinética, que es menor que la que tenía al principio porque ha perdido 9 electronvoltios.