¿Por qué una resistencia infinitamente decreciente infinitamente aumenta corriente?

Question

Por lo que he estado meditando sobre la ley de Ohm para horas de hoy. Tiene sentido para mí que la corriente se vuelve más grande a medida que el voltaje aumenta, dado que el voltaje es el suministro de más electrones y la corriente es el número de electrones que fluye. Sin embargo, estoy confundido por la teoría de que cuando la resistencia es menor, aumenta la corriente, incluso cuando el voltaje se mantiene constante. Tales como:

$$V/R = I$$ $$\frac{1V}{0.0001 \Omega} = 10,000,000 mA!!$$

Que una gran corriente de un pequeño voltaje!

Mi imagen mental de una corriente es más electrones que fluye. Los electrones son suministrados por la tensión, a la derecha? Si empezamos con un pequeño voltaje, decir 1V, pero infinitamente disminuir la resistencia, vamos a obtener un mayor y más actual. ¿Cómo puede ser esto? No es corriente que el número de electrones que fluye? Con menos electrones (debido a la menor tensión), ¿cómo puede menos resistencia infinitamente aumentar la actual?

Answer 1

Tu idea errónea es que el voltaje es "el suministro de los electrones". Los electrones (o lo que los portadores de carga son en cualquier material que esté utilizando), siempre están ahí. El voltaje es la empuje para ponerlos en movimiento en el nivel macro. Es este movimiento que llamamos actual.

Actual, por tanto, es una función de dos cosas, de cómo duro empuje sobre los portadores de carga y cuánto el material que resiste el movimiento de los portadores. El doble de la tensión, y se obtiene el doble de la actual, en la misma resistencia. Reducir a la mitad la resistencia, y se obtiene el doble de la actual en el mismo voltaje aplicado.

En teoría, el actual sería ir a infinito a medida que la resistencia se convierte en cero. En la práctica, el voltaje de la fuente no será capaz de soportar más de algunas de las actuales antes de que no puede proporcionar el voltaje.

Answer 2

Los electrones son suministrados por el voltaje de la derecha?

No, los electrones son "proporcionados" por el conductor (en el caso de los típicos conductores metálicos). De hecho, están presentes de forma natural. Tenga en cuenta que en otros tipos de conductor de los portadores de carga puede ser algo distinto de electrones.

La tensión sólo "suministros" una fuerza que empuja a los portadores de carga lentamente a lo largo.

La fuente de la tensión, por ejemplo, una batería, no suministrar los portadores de carga, pero es la batería que suministra los transportistas, no es el voltaje de suministro de las compañías.

La velocidad de arrastre en los metales (y por lo tanto la corriente en coulombs de carga por segundo) depende de la movilidad de electrones y el campo eléctrico (que se mide en voltios por metro)

La conductividad es proporcional al producto de la movilidad y el portador de la concentración. La conductividad es una propiedad de un material, es inversa es la resistividad que se mide en ohmios metros. Para una determinada longitud y área de la sección transversal de un material se puede calcular la resistencia en Ohmios de la resistividad del material.

Por lo que una menor resistencia (mayor conductancia) conlleva un aumento de la movilidad (los portadores puede moverse más rápido) o superior portador de la concentración (más líneas aéreas) - conducen al más actual.

No es corriente que el número de electrones que fluye?

No exactamente. Es el número de electrones (o de otros portadores de carga) que fluye por un punto específico por segundo. Es un ritmo que no es un número.

Tal vez una analogía va a ayudar a Pensar de coches que viajan a lo largo de una carretera como usted está de pie en un puente viendo. El número de coches que pasan por minuto depende de que el número de vehículos por kilómetro de carretera (el portador de la concentración), pero también depende de la velocidad de los coches (relativa a la movilidad del portador).

Dicen que usted tiene una densidad uniforme de los coches a lo largo de 120 millas de circunvalación como la M25 en los alrededores de Londres. Usted está de pie en un puente de conteo de vehículos que pasan cada minuto. Si todos los coches que viajan a 30 millas por hora (debido a la velocidad de la velocidad límite de signos se han establecido a 30), tal vez de medir 10 coches que pasan de un minuto. Si los coches están más tarde viaja a 60 MPH medir 20 coches por minuto sin ningún cambio en el número de coches en la carretera y no hay cambio en su densidad (concentración).

La velocidad de los vehículos depende de la fuerza explosiva (como voltaje), pero también depende de la resistencia a la rodadura, la resistencia del aire, la necesidad de negociar uniones y alrededor de obstáculos, etc. De curso de carga de los transportistas no han construido en los motores para la propulsión, tal vez ellos son más como impulsado por el viento o la energía solar batteryless vehículos.

Como todas las analogías, no llegó muy lejos antes de que sea engañosa. En el nivel atómico, los portadores de carga son todos en perpetuo movimiento aleatorio, pero no se mueven mucho, en promedio, a menos que exista una fuerza adicional proporcionada por un campo eléctrico (que se mide en voltios por metro) que hace que, en promedio, a la deriva en una dirección específica. Su movimiento es impedida por las características del material, esto es una resistencia a su movimiento.

Tenga en cuenta que los portadores de carga en movimiento son portadoras de energía de un lugar a otro, esto es algo más importante que el desempeño de su cargo, porque el movimiento neto† de carga es cero (en la analogía del coche, siempre hay tantos coches en la vista en cada dirección desde el puente no importa cuántos vehículos están en movimiento o lo rápido que se mueva)

†Lo que quiero decir aquí es que después de un período de tiempo, todavía hay el mismo número de portadores de carga en una porción de conductor como estaban al principio. Ha habido un movimiento de transportistas de todo el circuito, así que no hay movimiento de carga - pero el efecto neto (en número de portadores y de carga, en la parte del conductor) es como si no había ninguno. Por otro lado, la energía es disipada en el conductor debido a este movimiento, así que usted puede decir a partir de la elevación de la temperatura de la parte del conductor que ha habido movimiento de los portadores de carga.

Answer 3

Esa es una GRAN corriente de un pequeño voltaje!

Aunque entiendo la razón por la que podría asombrar que, es, de hecho, unastonishing.

Considerar: una corriente de la que puede existir en la ausencia de cualquier tensión alguna.

Un voltaje no es necesario para que exista una corriente. Una corriente es simplemente carga eléctrica en movimiento.

Sí, de acuerdo con la Ley de Ohm, la corriente a través de una resistencia es proporcional a la tensión a través.

Pero, por ejemplo, para un (ideal) del inductor, la corriente puede ser cualquiera distinto de cero el valor de la constante por cero de la tensión!

Por lo tanto, lo que hay que hacer es perfeccionar su comprensión de la relación entre el voltaje y la corriente. Hay mucho más a él que sólo la Ley de Ohm.

Answer 4

Como Olin señaló, creo que tienes un par de ideas erróneas acerca de lo que esas magnitudes decir. Cuando usted dice "la tensión que alimenta a los electrones" supongo que usted está imaginando una típica tensión continua de alimentación conectado a una resistencia, y es razonable pensar que. Es claramente el suministro de la energía, debido a una resistencia que está ahí no va a hacer nada, entonces debe ser el suministro de electrones, de ordenación de echarlos en el circuito y, por tanto, todo lo que circule. Pero esta no es la mejor manera de ver.

Se puede imaginar una DIFERENCIA de voltaje entre dos puntos, como una diferencia en la energía potencial (energía potencial por unidad de carga, pero la analogía funciona). Para comparar con la gravedad, una diferencia de voltaje es la diferencia de altitud, en una pendiente, por así decirlo. Es el caso, tanto con la gravedad y la tensión que, de masas o los electrones se vaya del punto de mayor potencial al punto de menor potencial, porque hay una fuerza de empuje en esa dirección (por gravedad o el campo eléctrico). Y esa es la idea principal, el campo eléctrico está alineado con la dirección en la que el potencial de los cambios y los empuja en esa dirección.

Ahora si se conecta una fuente a la resistencia, se creará una diferencia de voltaje entre sus terminales, una especie de "gota". Esta diferencia implica que hay un campo eléctrico, y va a empujar y tirar de TODOS los electrones en el alambre y la resistencia. Así que es más acertado pensar que la tensión de alimentación proporciona un uniforme de la fuerza a través de la resistencia, en vez de patear los electrones al circuito.

Por otro lado, la corriente en un alambre o la resistencia se define como la cantidad de carga (número de electrones si se quiere) que ir a través de la sección transversal del alambre a cada segundo. El modelo de un resistor como un pedazo de alambre que tipo de empuje hacia atrás un poco sobre los electrones, o como un tubo lleno de escombros flotantes.

Los electrones se mueven a través de forma errática, estrellándose en los escombros y detener, y luego aumentando la velocidad con la corriente de agua de nuevo. El empuje de la corriente es el campo eléctrico de aquí, usted puede imagen de un tubo vertical para que la gravedad será el campo eléctrico si usted desea. El punto débil de la analogía es que los residuos deben ser fijas en su lugar, ya que representan los átomos, y el campo eléctrico siempre es demasiado débil para extraer todo un átomo de la estructura molecular.

El más lleno de escombros de un cable es la más resistente es. Si usted tiene poco escombros, los electrones pueden coger más velocidad antes de chocar en algo, por lo que el promedio de una velocidad mayor que en una de escombros lleno de la tubería. Y es por eso que usted tiene una corriente más alta si R es baja... la fuerza puede ser baja, pero si no hay nada para luchar, los electrones se va a terminar hasta que se mueve muy rápido. La analogía se rompe cuando se pone demasiado actual, porque probablemente no pueda modelo de un alambre como una obstrucción parcial de la tubería... los escombros podría empezar a hacer cosas raras, pero no estoy seguro. La fricción también fundir el alambre y que tal vez no podemos decir que V = RI a lo largo de una piscina de cobre en ebullición.

Answer 5

Aquí están las dos formas de la ley de ohm que estás hablando:

1) \$ V=IR\$

2) \$ I = \dfrac{v}{r} \$

Eqn #1 se dice, si presiono "yo" actual a través de un resistor va a generar una "V" voltios a través de ella. Mi fuente de alimentación tiene que ser capaz de suministrar la corriente independientemente de la tensión necesaria.

Eqn #2 dice que si me fuerza "V" voltios a través de una resistencia, mi fuente de alimentación tiene que ser capaz de suministrar "yo" actual.

Es evidente que hay límites a lo que el mundo real de los suministros de energía puede hacer, como se nota en sus 10.000 Un ejemplo.

El conductor/resistencia es lo que se conoce como un "mar de electrones". Estas fuentes de alimentación de empuje de la carga en un extremo y de la carga que sale por el otro extremo. La carga es equilibrada en la resistencia, pero la corriente fluye, todo transportista empujado por su fuente de alimentación es igualada por otro electrones que fluyen hacia fuera el otro extremo. Este es ahora el trabajo se lleva a cabo.