¿Qué hace una resistencia?

El flujo eléctrico es el movimiento de cargas eléctricas a través de un material. La resistencia es la obstrucción física de estas cargas móviles.

Se requiere una cierta cantidad de energía para mantener estas cargas en movimiento, y como la caída de energía es proporcional a la cantidad de carga que se mantiene en movimiento, esto provoca una caída de voltaje en todo el material desde La fuerza electromotriz (en voltios) es energía (en julios) por carga (en coulombs).

Ya que es una obstrucción física, también restringe la tasa a la cual los cargos pueden moverse a través de un punto determinado por unidad de tiempo. Esto resulta en una corriente máxima, ya que la corriente (en amperios) es cargos (en coulombs) por unidad de tiempo (en segundos).

Y como resultado, si aplica más o menos fuerza electromotriz a través de la misma resistencia, la corriente aumenta o disminuye de manera exactamente lineal. Esto da lugar a la Ley de Ohm, que establece que la fuerza electromotriz es proporcional al producto de la corriente y la resistencia, es decir, \ $ E = IR \ $.

Puede ser útil pensar en el voltaje como la presión o fuerza que impulsa los electrones a través de la tubería que es el cable. La corriente es el número o la cantidad de electrones que pasan por un punto dado en un momento dado. Los resistores hacen lo que su nombre dice; se resisten Puede usarlos para limitar la corriente o el voltaje, dependiendo de si están cableados en serie (uno después del otro) o en paralelo (compartiendo los mismos puntos de conexión, de lado a lado. Piense en los electrones como pelotas de ping pong que pasan a través de ellos). un tubo, empuje uno hacia adentro y los que ya están dentro empujan uno hacia afuera por el otro extremo. Duplicar la longitud del tubo (cableado en serie de una resistencia) aumenta la fuerza necesaria para empujarlo, por lo que limita el voltaje. Sin embargo, si coloca el tubos de lado a lado, entonces la misma cantidad de bolas deben atravesar el doble de caminos, limitando la cantidad de veces que pueden ir a la vez y, por lo tanto, limitando la corriente. Sé que esto está muy simplificado y no tiene en cuenta todas las situaciones, pero puede darle a tu mente una representación visual de la teoría del flujo de electrones y cómo las resistencias pueden afectar a tales.

Esperemos que esto sea lo suficientemente simple:

El voltaje surge de la energía potencial en la separación de cargas (un nodo es positivo con menos electrones, un nodo es negativo con más electrones). Piense en ello como tener una bola de bolos (carga) en el suelo, en lugar de en la parte superior de una escalera. La bola en la parte superior de la escalera tiene más energía potencial, más voltaje.

La corriente surge del "flujo" de carga.

Los resistores le permiten elegir la cantidad de corriente que fluye para un voltaje dado, ya que puede pensar que los cables no tienen resistencia (simplificado).

En resumen: Las resistencias limitan el flujo de electrones, reduciendo la corriente. El voltaje se produce por la diferencia de energía potencial en la resistencia.

La respuesta matemática es que una resistencia es un dispositivo eléctrico de dos terminales que obedece, o se podría decir que cumple la ley de Ohm: V = IR.

V es el voltaje entre los dos terminales, I es la corriente que fluye de un terminal al otro (a través de la resistencia) y R es el valor conocido como resistencia. Para un resistor ideal, R es una constante y no depende de V, I o cualquier otra cosa. Otra forma de describir la ley de Ohm es decir que el voltaje a través de una resistencia y la corriente a través de él son proporcionales. La constante de proporcionalidad es R, la resistencia.

Una consecuencia fundamental de la física es que las resistencias convierten la energía potencial eléctrica en calor. Así que tienden a calentarse cuando la corriente fluye a través de ellos. Las resistencias reales tienen una disipación de potencia máxima permitida, y también pueden tener una R que depende ligeramente de la temperatura y otras deficiencias del ideal.

En cuanto a cómo se hacen las resistencias, bueno, las resistencias reales están construidas con materiales que tienen una conductividad en algún lugar entre los aislantes (materiales dieléctricos) y los conductores (como el cable de cobre). Si puede determinar la trayectoria que toma la corriente a través de la resistencia, hacer que la ruta sea más larga aumenta la resistencia. Ampliar la sección transversal disminuye la resistencia.

En cuanto a lo que hace que los materiales sean buenos conductores ... Bueno, generalmente los buenos conductores tienen electrones móviles a nivel molecular. Los buenos aislantes no lo hacen. Las buenas resistencias están en algún punto intermedio.