¿Qué sucederá en real y por escrito?

Tenemos que distinguir entre un componente electrónico perfecto y uno real . Los componentes reales tienen muchas propiedades complicadas, mientras que las perfectas son aproximaciones mucho más simples que solo existen en el papel. Los componentes perfectos suelen ser un buen punto de partida para descubrir qué sucede en un circuito y es fácil trabajar con ellos. Pero si el comportamiento que obtiene de sus cálculos es extraño, generalmente es un indicio de que necesita usar un modelo de componente más complicado en su cálculo.

Un cable perfecto no tiene resistencia, y una batería perfecta siempre produce exactamente la misma diferencia de voltaje en sus terminales. Si conecta un cable perfecto a través de una batería perfecta, entonces la corriente infinita fluye para siempre. Eso obviamente no es posible con una batería y un cable reales. Por lo tanto, necesitamos usar un mejor modelo para uno o ambos componentes.

Los cables reales tienen cierta resistencia, a menos que estén hechos de superconductores y se mantengan fríos. Los superconductores existen, así que sigamos usando nuestro modelo de cable perfecto por ahora.

Una de las características de una batería real es una resistencia interna. La resistencia interna parece una resistencia conectada en serie con la batería. En una batería real, esta resistencia limitará la corriente a algo que no es infinito. En la mayoría de los circuitos reales, esta resistencia será mayor que la resistencia de su cable no perfecto.

Entonces, ¿cuánta corriente obtendrás? Eso depende de la tensión de la batería y de la resistencia interna. Si conecta un cable a través de una batería AA, el voltaje es de 1.5V y la resistencia interna es de aproximadamente 0.2Ohms, por lo que fluirán aproximadamente 7.5 amps. La batería se calentará bastante. Si deja caer una llave en los terminales de la batería de un automóvil, el voltaje es de 12 V y la resistencia es de aproximadamente 10 mOhm, por lo que fluirán unos mil amperios. La batería probablemente explotará y salpicará ácido por todas partes.

Echemos un vistazo a la ley de Ohm:

\ $ V = IR \ implica I = \ frac {V} {R} \ $

Si usamos esa fórmula tal como está, puedes ver rápidamente que no podemos tener un cable con resistencia cero (tendríamos división por cero). Sin embargo, podemos ver qué sucede cuando la resistencia se acerca a cero.

\ $ I = \ lim_ {R \ to0 ^ +} \ frac {V} {R} = \ infty \ $

Entonces, en teoría, la corriente se vuelve muy grande (y tiende a infinito) cuando la resistencia es muy baja.

Sin embargo, en realidad, si intentas cortocircuitar una batería, es probable que la corriente esté limitada por la resistencia interna de la batería y la resistencia del cable.

Aquí hay un modelo teórico más realista de su escenario de cortocircuito.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

En este caso, puede calcular que la corriente sea \ $ I = \ frac {V} {R} = \ frac {8V} {0.1 \ Omega + 0.005 \ Omega} = 76.19A \ $ que coincida con nuestra predicción de corriente muy grande. Probablemente dañará / quemará algo con ese tipo de corriente si la batería lo puede sostener.