Me preguntaba qué ocurre en un circuito en términos de diferentes tipos de transformaciones de energía.
Puedes pensar en esto como en la gravedad. Mira abajo.
Si aplicas un voltaje a un circuito, los electrones empiezan a moverse (muy lentamente).
Tensión potencial eléctrico diferencia.
- Hay un energía potencial gravitatoria diferencia entre el suelo y un estante más alto, porque un libro quiere caerse, si puede.
- Hay un energía potencial eléctrica diferencia entre dos puntos de un circuito, si la carga quiere desplazarse a otro punto.
Pero los electrones también se mueven ahora una vez que se aplica el voltaje, ya que hay una corriente, por lo que ¿tendrían también energía cinética?
Sí.
- Un libro que se cae de una estantería alta está negociando el energía potencial gravitatoria en energía cinética .
- Una carga que se desplaza debido a la aplicación repentina de un voltaje, se negocia el energía potencial eléctrica en energía cinética .
Alguna información que he encontrado por internet dice que los electrones chocan con los átomos en una bombilla y por eso se calienta el filamento. Pero esto implicaría que la energía cinética se está transformando en calor [...]
Sí.
- Deje caer una bola de acero en un fluido, y la resistencia del fluido a causa de la viscosidad (debido al "rebote" en muchas partículas de agua) arrancará parte de la energía cinética, ralentizándola. Esta pérdida de energía cinética es convertido en calor .
- Una carga que "choca" contra átomos se ralentiza de forma similar, y la pérdida de energía cinética es la siguiente convertido en calor .
[...] y esto no puede ser correcto porque seguramente cualquier cambio en la energía cinética alteraría la corriente que circula.
En hace alterar la corriente que circula. Sin la resistencia, la corriente sería mucho, mucho mayor.
- La bola de acero que cae por el agua se ralentiza y pronto alcanza una velocidad constante (velocidad terminal).
- La carga que se mueve a través de un material resistente se ralentiza y pronto alcanza una nueva velocidad de equilibrio, en la que el "empuje" que la hace moverse (el voltaje) equilibra la resistencia que la retiene.
El resultado final es, efectivamente, un flujo más lento, es decir, una corriente menor, que sin esta resistencia presente (en esa parte concreta del circuito).
Además, en un circuito en serie, si se mide la diferencia de potencial entre 2 puntos cualesquiera después de todas las cargas, siempre se obtiene cero. Me preguntaba por qué es cero, porque los electrones no siguen moviéndose incluso después de pasar por toda la carga para volver a la fuente de energía, así que seguramente no pueden hacerlo sin alguna forma de energía.
Recuerda la 1ª ley de Newton. Si las cargas salen de la última resistencia, ya no se frenan más, no. Pero la velocidad con la que salieron permanezca en . Si nada se lo impide a lo largo del cable solo, no van a acelerar, no, pero tampoco frenar. Así que continúan.
Y si una se detiene por cualquier motivo, la siguiente carga vendrá y la empujará hacia delante (las cargas similares se repelen). Este es el caso cuando el cable no es un conductor completamente perfecto, sino que tiene un poco de resistencia.
