¿De qué se trata la ley de voltaje de Kirchhoff?

Conectar un cable a través de los terminales de una batería no viola la ley de voltaje de Kirchhoff. Usted ha asumido que una batería es una fuente de voltaje ideal, pero no lo es. Usted ha asumido que un cable físico común es un cable ideal, pero no lo es.

Una fuente de voltaje ideal puede entregar una corriente infinita al voltaje especificado, y una batería real claramente no puede hacer esto. La corriente suministrada por una batería real está limitada por las reacciones químicas que tienen lugar y por la resistencia interna de la batería. Un cable ideal no tiene resistencia, inductancia ni capacitancia. Un cable real tiene todo esto y limita el comportamiento del cable físico.

Las leyes de Kirchhoff se mantienen siempre que su circuito no implique reacciones subatómicas, como la descomposición radiactiva de alguna sustancia. Si cree que ha encontrado una infracción, no ha modelado correctamente su circuito.

  

... entonces se viola la ley de voltaje de Kirchhoff ... pero ¿cómo?

KVL es exacto siempre que los campos eléctricos sean conservativos (la línea cerrada integral del campo eléctrico conservador es cero) y solo se aproxima cuando hay corrientes variables en el tiempo y, por lo tanto, campos magnéticos variables en el tiempo , presente.

Entonces, cuando comience a pensar en los circuitos que no remotamente se aproximan a un circuito con corriente constante, como el ejemplo que da, arroje KVL por la ventana.

De Wikipedia :

  

KVL se basa en la suposición de que no hay fluctuaciones magnéticas   campo que une el bucle cerrado. Esto no es una suposición segura para AC   circuitos. [2] En presencia de un campo magnético cambiante el eléctrico.   campo no es un campo vectorial conservador. Por lo tanto el campo eléctrico.   No puede ser el gradiente de ningún potencial. Es decir, la línea.   La integral del campo eléctrico alrededor del bucle no es cero, directamente   KVL contradictorio.

Las leyes de voltaje y corriente de Kirchoff son modelos idealizados, es decir: los usamos para dar sentido a los circuitos prácticos de forma esquematizada, concentrada e idealizada. No son leyes de la naturaleza, es decir, violar el voltaje de Kirchoff y las leyes actuales no significa que haya encontrado algún tipo de fenómeno natural nuevo. Son solo un modelo con el que es posible generar ecuaciones que nos ayudan a diseñar y simular circuitos eléctricos.

Muchas cosas no tienen ningún sentido lógico en KVL y KCL, por ejemplo, el caso siempre interesante de "radiación". Cuando en algunos casos especiales (como una fuente de voltaje conectada a un condensador) las leyes parecen no ser válidas y la energía parece simplemente 'desaparecer', o bien decimos que esto se irradia o que este tipo de situación trasciende fundamentalmente el alcance de Estas 'leyes' simplificadas.

¡Los modelos modelan la realidad, no al revés!