¿Qué es exactamente un cortocircuito?

Question

En mi libro no hay una explicación de la frase cortocircuito pero en muchos lugares el autor la ha utilizado. Había buscado en Google. Algunos lo explican como el flujo de carga a lo largo de una diferencia de potencial alta mientras que otros lo explican como el flujo de carga a lo largo de un camino de baja resistencia. ¿Qué es exactamente un cortocircuito? Una explicación junto con un diagrama sería de gran ayuda.

Answer 1

En términos simples y prácticos, un cortocircuito es una ruta no deseada o accidental que la corriente puede tomar, la cual evita las rutas que realmente deseas que tome.

Normalmente, se trata de una ruta de baja resistencia entre dos puntos de potencial diferente.

Por ejemplo:

simula este circuito – Esquema creado usando CircuitLab

En el simple circuito de LED de la izquierda, está circulando alrededor de 6 mA por el circuito. Crea un cortocircuito, representado por una resistencia muy baja (ningún cable es un conductor perfecto de 0 Ω) y 5000 A intentan fluir a través de él. Eso es una mala noticia para la batería. La batería podría explotar. Lo que es seguro, sin embargo, es que la resistencia interna de la batería limitará la corriente que puede existir y se verá una gran caída de voltaje en los terminales de la batería, lo que hará que todo el circuito deje de funcionar.

Answer 2

Esto es un Cortocircuito:

Bien, eso es lo que realmente quería poner. Veamos si podemos responder tu pregunta con el resto del espacio.

Un cortocircuito es una conexión entre dos elementos que no pensaste en conectar. En la mayoría de los casos, este comportamiento es altamente inesperado y tiene la tendencia a hacer que tu circuito funcione de manera incorrecta.

Uno de los cortocircuitos más comunes es un cable que conecta dos puntos que están siendo conducidos a un potencial fijo entre ellos (como los dos clavijas de un enchufe de pared de 120V, que están siendo conducidos por el generador en la compañía de energía para permanecer a 120V CA de distancia). En estos casos, el resultado suele ser espectacular e implica efectos secundarios. Por ejemplo, si pones un cable a través de un enchufe de pared de 120V, descubrirás muy rápidamente que ese cable no tiene una resistencia de 0 ohmios, como un cable ideal, sino que tiene una resistencia muy pequeña (0.001 ohmios o similar) y ahora está permitiendo que una gran cantidad de corriente fluya a través de él... al menos hasta que se caliente y se derrita.

Lo importante acerca de los cortocircuitos es que siempre implican algún aspecto no intencionado del circuito. Puedes tener una fuente de alimentación de computadora que genere una señal de 5V utilizando transistores. Ahora ambos sabemos que los transistores son imperfectos y tienen algunos efectos secundarios, pero los fabricantes de fuentes de alimentación se esfuerzan mucho en minimizar estos efectos para que nosotros dos podamos simplemente decir "oh, este cable entrega 5V". Cuando usas un cable para conectar esto a tierra (0V), creamos un cortocircuito. Si estuvieras modelando esta fuente de alimentación como un generador de voltaje ideal de 5V, descubrirías que las ecuaciones simplemente no funcionan. No puedes conectar una línea de 0V y una línea de 5V con un cable ideal, porque un cable solo puede estar a un voltaje. Ya no podemos modelar la fuente de alimentación como una fuente de voltaje ideal.

Lo que ocurrirá es que los transistores en la fuente de alimentación comenzarán a limitar la corriente. Típicamente, este límite es muy alto y puede ser lo suficientemente alto como para comenzar a sobrecalentar los transistores. Esto puede causar todo tipo de cosas desagradables (como fundir soldadura) ¡y el resultado puede ser fácilmente la falla de la fuente de alimentación!

Answer 3

Un cortocircuito es un tipo específico de circuito en paralelo donde la conexión entre cualquier par de nodos dados del circuito tiene una resistencia significativamente baja en comparación con los otros dos.

En este caso, como el voltaje debería ser igual en los dos nodos, la resistencia de cada camino del circuito en paralelo dividirá la corriente total a través de ellos. Dado que un camino tiene una resistencia muy muy baja, la mayor parte de la corriente pasará por ese camino. Esto a menudo priva al otro camino de cualquier corriente significativa para la mayoría de los usos prácticos.

es decir, un motor de 100 ohmios en paralelo con un resistor de 0.01 ohmios será un cortocircuito. Un resistor de 0.01 ohmios en paralelo con otro de 0.01 ohmios no se considerará un cortocircuito, ya que las dos resistencias son bastante similares. Nota: un cable es simplemente un conductor imperfecto con cierta resistencia típicamente en el rango de un solo dígito o más bajo.

Answer 4

Un cortocircuito es simplemente una conexión no deseada entre dos puntos en un circuito. Esta conexión no deseada suele provocar que el circuito en su conjunto funcione de forma incorrecta.

Answer 5

Si hablas de tu casa, notarás que tus interruptores están clasificados en, por ejemplo, 10 amperios, 20 amperios y 100 amperios para los interruptores de circuito principal.

Cualquier cosa que conectes al circuito de 10 amperios no debería consumir más de 10 amperios, de lo contrario se desconectará el interruptor. Si miras en el dispositivo que estás conectando probablemente te dirá cuánta corriente consume, por ejemplo, una radio puede consumir 2.5 amperios. La radio es una carga, y los potenciales eléctricos (120 voltios o a veces designados como 117 voltios, o 110 voltios) en el enchufe entregan corriente a través de una carga, es decir, a través de una resistencia que limita la corriente.

Olvida por un momento que la resistencia de corriente alterna debe calcularse teniendo en cuenta capacitancia, inductancia Y resistencia. La resistencia de corriente alterna se llama impedancia, pero supongamos que la carga de la radio es puramente resistiva. Consuma 2.5 amperios, pero ahora si desenchufas esa radio y conectas un solo trozo de cable en el enchufe, conectando el caliente y el neutro juntos, la corriente se dispararía hasta el infinito (o quizás miles de amperios) porque hay una resistencia casi inmensurable en ese pequeño trozo de cable. El interruptor se desconecta debido a esta alta corriente.
El pequeño trozo de cable es un cortocircuito directo que nunca debes hacer. Y, supongamos que un componente dentro de la radio pierde su cualidad resistiva y se convierte en un trozo de cable, ahí lo tienes, tienes un cortocircuito dentro de la radio y el interruptor de 10 amperios se desconecta. Una propiedad única de una bombilla es que puedes considerarla como un "trozo de cable" (el filamento) pero está en una bobina (mira de cerca un filamento, no es recto sino está enrollado) lo cual proporciona inductancia que limita la corriente, similar a una resistencia, pero también diferente de una resistencia, y además el filamento está dentro de un vacío que no proporciona oxígeno, por lo que el filamento "quema" pero dura mucho tiempo.