¿Mi analogía es correcta?
Con una carretera como ejemplo,
Lo que encuentro confuso es la corriente y el voltaje. ¿La corriente, si puede relacionarse con la densidad, podría ser un factor de voltaje?
Tu analogía es bastante buena. Sin embargo, muestra un ligero malentendido sobre el movimiento de electrones en los conductores.
Los electrones en los conductores no se desplazan como los autos en una carretera. Se parece más a los coches de choque: aceleran continuamente, golpean un obstáculo, se detienen & Desviado y comenzar de nuevo a acelerar. Además, la densidad de los electrones es siempre la misma.
Una mejor imagen sería esta: Imagina un camino alto con paredes en los lados para que los autos no puedan escapar. El problema es que en todo el camino crece un bosque con árboles (es decir, átomos). Los autos son arrastrados a través del bosque por medio de cuerdas elásticas conectadas a la batería en el otro extremo y continuamente siguen chocando contra los árboles.
Dicho esto, no puede haber una analogía exacta. Incluso la mía tiene problemas. La mejor manera de configurar la analogía depende del aspecto de la electricidad que desee ilustrar. Es inevitable que otros aspectos se presenten de forma ligeramente sesgada.
Para comprobar si es una buena analogía, utiliza la relación entre las cantidades tal como se indica en la Ley de Ohm:
\ $ V = I \ cdot R \ $
Para una corriente de resistencia fija es proporcional al voltaje. Entonces, para un número dado de carriles, el número de autos que pasan por hora debe ser proporcional al límite de velocidad. Eso está bien: si permites el doble de velocidad, entonces el doble de autos pueden pasar por hora.
Para una tensión de corriente fija y la resistencia son inversamente proporcionales. Entonces, para un límite de velocidad dado, la capacidad debe duplicarse cuando el número de carriles (resistencia) se reduce a la mitad. Eso no es cierto, pero puede ser una cuestión de definición. Si definimos la resistencia como 1 / (número de carriles), está bien otra vez.
Finalmente, para una corriente de resistencia fija es proporcional al voltaje. Entonces, para una capacidad dada, si duplicamos el límite de velocidad necesitaremos solo la mitad del número de carriles.
Por lo tanto, es un buen modelo si se tiene en cuenta que la resistencia aumenta al disminuir el número de carriles.
El agua a través de una tubería en una orientación inclinada u vertical parece ser una mejor analogía en comparación con la suya. Al tener una pendiente o gradiente, la tubería tiene dos niveles (más alto y más bajo), por lo que el agua o cualquier cosa fluiría de un nivel más alto a uno más bajo. Estos niveles se pueden considerar como los niveles potenciales en un circuito. Debido a la diferencia en los niveles de potencial, se introduce una diferencia de potencial que mejor llamamos voltaje. Por lo tanto, los electrones fluyen entre dos puntos solo cuando existe una diferencia de potencial entre esos dos puntos, como el agua en la tubería. Lo siguiente es actual: podría asumirse como el flujo de agua a través de la tubería. Más es la cantidad de agua que fluye a través de la tubería más es la cantidad de agua, de manera similar, más la cantidad de electrones a través del circuito o dos puntos, mayor es la corriente. Finalmente, la resistencia se puede visualizar como la fricción ofrecida por la tubería al flujo de agua (como se mencionó anteriormente por sandun dhammika). Si la tubería tiene múltiples obstrucciones o una superficie áspera o gruesa, entonces ofrecería una mayor fricción al flujo de agua. De manera similar, si hay un mayor valor de resistencia asociado con un circuito, se ofrecería un mayor obstáculo al flujo de corriente. Supongo que esto resolvería bien el propósito.
La mayoría de las analogías caen debido a la noción de objetos físicos que fluyen a lo largo de un camino a varias velocidades. ¡Los electrones no cambian de velocidad! Pero las analogías siguen siendo útiles de otras maneras. En mi experiencia, pruebas varios y finalmente descubres uno que tiene más sentido para ti.
Aquí hay otra 'analogía'. Se trata de agua, una manguera contra incendios (o tubería) y una fuente de presión.
La presión que empuja el agua, la gravedad si se trata de una tubería inclinada / torre de agua o una bomba mecánica.
La presión es la diferencia de voltaje o potencial (extremo superior / inferior de la tubería / manguera o altura de la torre de agua).
El tamaño de la manguera de incendio (o, en realidad, de un jardín) o de una tubería es comparable a la resistencia. Manguera más pequeña es mayor resistencia. La manguera / tubería MÁS GRANDE tiene menor resistencia, menos.
El volumen de agua que puede viajar a través de la manguera / tubería es comparable a la corriente. Represente / relacione el volumen de agua como la capacidad para trabajar. es decir, llenar los canales en una rueda hidráulica = el peso gira la rueda o el volumen de agua disponible para apagar un incendio. es decir, una manguera de jardín (sin importar la presión) frente a una manguera de incendio de 2 ". La corriente eléctrica es la capacidad para hacer trabajo, el calentador, el motor, ......... y quemar, golpear, matar.
RECORDATORIO, cuanto mayor sea la corriente disponible (con un voltaje suficiente para superar la resistencia de la piel) más peligroso, pero, una vez que el voltaje es lo suficientemente alto (70V +/-) para superar la resistencia de la piel, menos de un Amp., PUEDE MATAR !
Sospecho que la analogía del vehículo estaba destinada a ayudar a los lectores a visualizar el movimiento de electrones, pero en mi opinión, la forma en que se mueven los electrones tiene poco que ver con la corriente, el voltaje y / o la resistencia.
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