Voltaje entre puntos de diferentes baterías

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Digamos que tengo tres puntos: A, B y C. Mido el voltaje entre A y B: es 0. Luego mido el voltaje entre A y C, y nuevamente es 0. Entonces, el voltaje entre B y C también debe ser 0, ¿verdad? Bueno, no del todo.

Digamos que tengo dos baterías, y llamo al terminal + de la primera batería A, al terminal + de la segunda batería B y al terminal - de la segunda batería C. Aquí la conclusión anterior falla: la tensión entre A y B, así como entre A y C es 0 (ambos medidos con un voltímetro), pero el voltaje entre B y C es naturalmente el voltaje de la batería. ¿Qué está mal aquí?

Supongo que la respuesta debe estar relacionada con la ausencia de un circuito cerrado, pero siento que la conclusión de mi primer párrafo debería aplicarse independientemente de eso.

Editar:

Mi pregunta fue motivada por este otro popular question . Allí se indica (respuesta aceptada) que: para que la corriente fluya, un circuito no necesita hacer un bucle físicamente cerrado. Si el punto A se fija en \ $ 0V \ $ y el punto B se fija en \ $ V_b \ $, no es necesario que estén conectados físicamente para que esta propiedad sea cierta. Cuando conectamos una resistencia R entre el punto A y el punto B, la corriente de B a A será \ $ I_ {BA} = V_b / R \ $.

Pero la respuesta que tengo hasta ahora me dice que necesito un circuito cerrado a priori para poder medir una diferencia de voltaje.

    
pregunta LGenzelis

2 respuestas

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¿Qué está mal aquí?

La batería A no está conectada galvánicamente de ninguna manera a la batería B, por lo tanto, cuando mide entre A y B, su voltímetro mide un circuito abierto sin flujo de corriente. Cuando se mide entre A y C, es la misma historia.

Su medidor mide 0V porque no hay una conexión galvánica y la impedancia de entrada de su medidor (aunque en el rango de los megaohmios) actúa como un cortocircuito e iguala rápidamente los potenciales descargando la batería flotante llamada A.

EDITAR para aclaraciones

Tenga en cuenta que el punto que mencioné anteriormente "iguala los potenciales descargando la batería flotante llamada A". Esta fue una pista importante.

Las preguntas y respuestas vinculadas (posteriormente agregadas a la pregunta) hablan de cuerpos celestes y se ha demostrado en otras preguntas que la capacitancia que existe entre estos cuerpos se encuentra en el reino de las decenas, si no en los cientos de uF. Esto hace una gran diferencia.

Con (digamos) baterías colocadas en una mesa aislante, la capacitancia entre la batería A y la batería B podría ser un pico farad.

Ahora digamos que la batería A (12 voltios) se carga hasta 100 voltios por encima de la batería B (9 voltios). Digamos que este 100 voltios existe entre los dos terminales negativos. Esto significa que: -

  • Un negativo a B positivo es 109 voltios
  • B negativo a A positivo es 112 voltios
  • Un positivo a B positivo es de 103 voltios
  • Un negativo a B negativo es de 100 voltios

Si tomara su voltímetro de alta impedancia y midiera estos voltajes, inmediatamente comenzaría a descargar los 100 voltios, pero a qué velocidad. Bueno, es una fórmula simple; se llama la constante de tiempo RC.

Para "cuerpos grandes" a diferentes voltajes, C es aproximadamente 100 uF, la impedancia de entrada del medidor es aproximadamente 10 Mohm y la constante RC (segundos) es 1000 segundos. En otras palabras, después de 1000 segundos de medición, los 100 voltios que existían previamente entre los dos cuerpos decaen a aproximadamente el 37% de lo que era, es decir, 37 voltios.

Tomando una medición rápida de 2 segundos, no notaría la pequeña caída en el voltaje y todos los voltajes en los puntos de bala anteriores permanecerían en gran medida iguales.

Pero, probablemente tengas solo alrededor de 1 pico faradio, por lo que la constante de tiempo RC es de 10 microsegundos. En otras palabras, para cuando su medidor registre algo, el voltaje cargado, para todos los propósitos prácticos, se volverá cero y usted no tendrá flujo de corriente.

    
respondido por el Andy aka
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Pero la respuesta que tengo hasta ahora me dice que necesito un circuito cerrado a priori para poder medir una diferencia de voltaje.

En el momento de conectar un voltímetro físico, debe fluir una corriente y debe haber un bucle para medir correctamente.

Hay voltímetros electrostáticos

pero estos son para medir cargas estáticas como la carga que está atrapada en algún material (podría ser incorrecto, no tengo experiencia con esto). Así que no por una diferencia de voltaje (potencial).

Las baterías no tienen carga atrapada dentro de ellas, pero proporcionan una diferencia de voltaje por medio de alguna reacción química. Para una diferencia potencial (porque eso es lo que es un voltaje) necesita una referencia común. Es por eso que se necesita el cable de retorno para alinear la referencia entre dos baterías separadas.

    
respondido por el Bimpelrekkie

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