Flujo de corriente con dos fuentes de voltaje

  

Lo que me confundió fue cuando preguntó si los electrones (actuales) pueden viajar en ambas direcciones al mismo tiempo a través de la Luz 1.

Bueno, la respuesta es sí, y no. Los electrones pueden viajar, y lo hacen, a través de la Luz 1 y, de hecho, todos los metales, en ambas direcciones, todo el tiempo. A menos que logres enfriar una pieza de metal a cero absoluto, entonces los electrones están deambulando en direcciones aleatorias todo el tiempo, al igual que las moléculas de agua individuales están deambulando en un vaso de agua estancado.

Pero, cuando hablamos de corriente eléctrica, estamos hablando del flujo de electrones net . Si decimos que hay una corriente en alguna dirección, lo que quiero decir es que, en promedio, la carga eléctrica (los electrones son un tipo de los mismos) está fluyendo en promedio en esa dirección.

De hecho, puede haber fuerzas que actúen sobre algún componente que individualmente intente mover la corriente en direcciones opuestas, pero lo importante es la fuerza net y la red resultante. actual, al igual que dos equipos que tiran de una cuerda en tira y afloja, o dos luchadores de sumo que se empujan uno contra el otro. La fuerza neta es lo que determina el movimiento.

  

Si V1 se convirtiera en abierto, entonces V2 tendría que suministrar energía tanto a Light 1 como a Light 2 en serie. (Pretendiendo por el momento que estas luces simplemente serían más tenues).

     

Dado que la corriente de V2 viaja a través de ambas luces en este circuito en serie (con V1 abierto), ¿cómo es posible que la presencia de V1 haga que el flujo de corriente desde V2 hasta la Luz 1 cese?

No lo hace. La corriente en cada luz no "pertenece" a V1 o V2. ¿Quién sabe, o le importa, de dónde viene cada transportista de carga? Considera lo que acabo de describir sobre los electrones que vagan por el ruido térmico. Además, considere que su movimiento debido a la corriente eléctrica es relativamente lento , y verá que esta es una pregunta irrelevante para hacer .

Aquí hay otra manera de pensar en ello. Un circuito abierto, por definición, no permite corriente. Es una impedancia infinita. Una fuente de voltaje, por otro lado, pasa la corriente que sea necesaria para mantener su voltaje. Si algo más quiere empujar más corriente a través de él, y eso no cambiará el voltaje de salida, no resistirá en absoluto. Por lo tanto, es una impedancia cero. V1 hace tanto para impedir la corriente en V2 como lo haría un cortocircuito. Pero también debe ejercer cierta fuerza sobre la carga en el circuito para suministrar adicional actual, de modo que pueda crear una adicional 1.5V de diferencia a través de la Luz 1 y Luz 2.

Es decir, V2 tiene que empujar toda la corriente para la Luz 2, pero solo tiene que empujar más de la mitad de la diferencia de potencial eléctrico (voltaje), porque V1 la está empujando la otra mitad del camino, además de empujando la corriente necesaria para alimentar la Luz 1.

Más información: teorema de Thévenin , especialmente la parte sobre "Reemplazar las fuentes de voltaje con circuitos cortos ", y Leyes de circuito de Kirchoff .

V2 es completamente irrelevante para la Luz 1. La Luz 1 está conectada a través de una fuente de voltaje , por lo que sabemos la tensión a través de ella por definición. La corriente será V1 / Light1.

Además, Light1 no tiene efecto en la corriente a través de V2. La corriente a través de Light2 es (V1 + V2) / Light2. Dado que V2 y Light2 están en serie, también es la corriente a través de V2.

Tenga en cuenta que V1 no aparece en ninguna parte en las ecuaciones para la corriente a través de Light1, y Light1 no se muestra en ninguna parte en las ecuaciones para la corriente a través de V2. Los dos no tienen nada que ver entre sí en este circuito.

La respuesta corta son las leyes de Kirchoff.

(1) La suma de las caídas de voltaje debe ser igual al suministro

(2) La corriente que entra en un nodo (cruce) debe ser igual a la corriente que sale.

Independientemente de dónde tomes terreno para estar.

La corriente total I1 se divide en dos corrientes, I2 e I3. Entonces I1 debe ser igual a I2 + I3.

I3 pasa a través de la luz 2 y produce una caída de voltaje de V1 + V2

I3 también debe viajar a través de la fuente de voltaje inferior.

En la unión entre las dos fuentes de voltaje I2 y I3 se recombinan. La corriente que pasa por V1 debe ser igual a la corriente que emerge en el circuito, es decir, I1

Esto significa que I2 + I3 deben pasar por V1 (ya que I1 = I2 + I3). Esto no deja que ninguna parte de la corriente I2 pase 'hacia abajo' a través de V3 o cualquiera de la corriente I3 pase 'hacia arriba' a la luz 1.

En otras palabras, ninguna corriente puede fluir desde V2 hasta la luz 1

  

La pregunta que planteó es si fluiría cualquier corriente (opuesta a la corriente   ¿desde V1) desde V2 hasta Light 1 y Light 2, de vuelta a V2?

La respuesta es ciertamente no y, como indican las otras respuestas, hay muchas maneras de ver esto.

Pero, desde mi perspectiva, la forma más sencilla de ver que la respuesta es no es observar que se puede variar la resistencia de la Luz 2 sin afectar la corriente a través de Luz 1 en absoluto .

Pregúntale a tu amigo las siguientes preguntas:

(1) ¿Cuál es la corriente a través de la Luz 1 si la Luz 2 está abierta?

(2) ¿Cuál es la corriente a través de la Luz 1 si la Luz 2 es casi un cortocircuito?

(3) ¿Qué conclusión podemos sacar de las respuestas a (1) y (2)?