Pregunta electrónica muy básica sobre el flujo de corriente

Primero, comprenda que se requiere un circuito completo para que la corriente fluya ^[1] . La corriente no fluye desde la fuente de alimentación a tierra. Más bien, la fuente de alimentación (digamos una batería) bombea actual a través de . Por lo tanto, siempre podrá dibujar un bucle completo de flujo de corriente. La mayoría de los esquemas no dibujan el bucle completo para que el diagrama sea visualmente más simple, pero si haces una linterna con una batería y una lámpara, puedes ver claramente cómo está realmente el bucle.

• Si bloquea el extremo de una manguera y abre la espita, ¿cómo cambia la presión? ¿Cuánta agua está fluyendo?
• ¿Qué tiene más energía potencial, una roca en la cima de un acantilado o una roca idéntica en el fondo del acantilado? ¿Se están moviendo?
• ¿Qué sucede cuando presionas una pared de ladrillos? ¿Se puede detectar la fuerza? ¿Se mueve la pared?
• ¿Cuánta corriente fluye en una batería que no está conectada a nada? ¿Cuál es su voltaje?

Hay un par de enfoques para comprender por qué un lado de la resistencia puede ser alto y el otro puede ser bajo. Primero, busque una batería AA y algunas resistencias de varios valores superiores a \ $ 470 \ Omega \ $. Mida el voltaje a través de su batería. Debe ser alrededor de 1.5V. Ahora conecte una resistencia a través de los terminales (esto es lo que tiene en su esquema). Mida nuevamente el voltaje de la batería. Todavía debería ser alrededor de 1.5V. De hecho, realmente no importa en absoluto qué valor tenga la resistencia; El voltaje será el mismo.

La diferencia es que con una resistencia pequeña, una corriente grande fluirá, pero con una resistencia grande, una corriente pequeña fluirá. A medida que la resistencia se acerca al infinito, la corriente se aproxima a cero, y cuando la batería no está conectada a nada, no hay corriente. La tensión en todos los casos sigue siendo la misma. A medida que la resistencia se acerca a cero, la corriente se acerca al infinito, pero en realidad no llegarás tan lejos, ya que eso implicaría un poder infinito, lo cual es imposible. En cambio, algo se calentará, derretirá o explotará, a menos que la batería se agote antes de que eso suceda.

Se puede hacer una analogía hidráulica con una bomba centrífuga con su entrada y salida conectadas con una manguera con una restricción variable (resistencia) en ella. Si la manguera está completamente cerrada, no fluirá agua, aunque habrá una diferencia de presión en ambos lados del pinch. A medida que se abre el pinch (la resistencia disminuye), la presión permanece igual, pero fluye más agua (corriente).

En algún punto, la resistencia proporcionada por el pinchazo será pequeña en comparación con la fricción dentro de la bomba y la manguera, y la diferencia de presión disminuirá, y la bomba estará bombeando la mayor cantidad de agua posible. Este tipo de condición generalmente se evita en el diseño eléctrico, ya que agotará su batería o aumentará su factura eléctrica muy rápidamente, aunque no sea de mucha utilidad.

La ley de Ohm establece esto en forma matemática: tensión \ $ E \ $ es el producto de la corriente \ $ I \ $ y resistencia \ $ R \ $:

\ $ E = IR \ $

Sabemos el voltaje de la batería (\ $ 5V \ $ en su esquema) y usted está seleccionando la resistencia, por lo que podemos reorganizar esa ecuación algebraicamente para encontrar la corriente para cualquier resistencia:

\ $ I = 5V / R \ $

^{[1] al menos, hasta que llegue a los circuitos de RF, que explotan la propagación de ondas eléctricas sin un bucle completo. Consulte Cómo ¿Sabe la corriente cuánto fluir, antes de ver la resistencia?}

La respuesta es bastante simple:

El simulador de Falstad Electrical tiene componentes no realistas.

Básicamente, los componentes de "Salida" son dispositivos de medición de voltaje "perfectos", que pueden medir el voltaje en un nodo mientras toman corriente no . Como tal, ya que no consumen corriente, no hay flujo de corriente dentro o fuera de ellos.

La descripción del circuito es la siguiente:

• De todos modos, la forma en que funciona el circuito es que cuando un lado (digamos Q1) está encendido, hace que la tensión en su colector baje a menos de 0.6V.
• Dado que el colector está en un voltaje tan bajo, no puede fluir corriente a través de la resistencia 1K conectada desde el colector Q1 a la base de Q2.
• Como la base de Q2 se mantiene por debajo de 0.6V por Q1, ninguna corriente puede fluir desde el colector al emisor de Q2.
• Por lo tanto, el voltaje en el colector de Q2 aumenta hasta que el flujo de corriente a través de la resistencia 1K a la base de Q1 alcanza el equilibrio.
• Finalmente, dado que la corriente fluye hacia la base de Q1, el estado del sistema se mantiene estable.

Si esto no es lo que está preguntando, intente editar su pregunta para que sea más claro. No estoy muy seguro de qué es exactamente lo que estás tratando de preguntar.

Creo que el secreto está en los transistores. La corriente en la mitad derecha fluye directamente hacia el suelo debido a Q2. Q2 está activo debido a la pequeña corriente en su base, la línea vertical, desde el lado izquierdo.

La siguiente pregunta es por qué Q1 no se activa como Q2. Lo que evita esto son las resistencias 1K. Una vez que la corriente haya pasado la resistencia de 100 en el lado izquierdo, el único lugar para ir es en la base de Q2. En el lado derecho, debido a la resistencia de 1K, la mayoría simplemente se ejecutará a tierra y el Q1 nunca se disparará.

Al presionar el interruptor de ajuste, Q1 se enciende al aplicar corriente a su base y sucede lo contrario. La corriente a la derecha ahora se desvía para mantener el Q1 abierto y la corriente a la izquierda corre directamente al suelo.

Escribí una respuesta muy detallada que se remonta a lo básico, y también escribí una respuesta resumida, en caso de que mi respuesta inicial fuera demasiado simplista.

Aquí está la versión resumida:

En su segundo y tercer circuito:

• La resistencia está usando una gran parte de la energía potencial en el circuito. Antes de la resistencia (como en, en el lado de + 5V), la energía potencial es alta (y por lo tanto es un alto voltaje)
• Después de la resistencia (extremo GND), la energía potencial es baja (y por lo tanto es un voltaje bajo)
• No es que la salida sea literalmente más baja, es que una salida está más cerca de gnd que la otra, en términos de potencial.

Los cables resaltados en ese simulador no muestran realmente el flujo actual, sino que muestran áreas de alto potencial (resaltado) y áreas de menor potencial (no resaltadas)

El funcionamiento del primer circuito ha sido bastante bien cubierto por las otras respuestas.

Aquí está la versión detallada:

Es importante establecer aquí la diferencia entre la corriente y el voltaje. El voltaje siempre se mide entre dos puntos: cuantifica la diferencia de potencial energético entre esos puntos. Un voltaje medido sin referencia no tiene sentido. Entonces, si toma una batería y prueba un lado de la batería con un multímetro en la configuración de (DC) voltios, verá 1.2V o 9V o cualquiera que sea el potencial de las baterías.

La corriente es la cantidad de energía que se transfiere desde el punto más alto al punto más bajo. Si arrojas una roca desde un acantilado, caerá a una velocidad diferente dependiendo de si está cayendo por el aire o el agua o algún tipo de gas. La velocidad de caída de la roca depende de la resistencia del medio a través del cual se mueve. De la misma manera, la corriente fluirá desde un potencial más alto a un potencial más bajo siempre que sea posible, y lo hará tan rápido como sea posible dado el medio en el que se encuentra.

Mirando tus dos últimos circuitos,

• Hay un punto alto y un punto de potencial bajo (+ 5V y GND)
• Hay una conexión entre los dos puntos (un cable), lo que significa que la corriente puede fluir de lo más alto a lo más bajo.
• Hay una resistencia que limitará el flujo de corriente entre el potencial alto y bajo.
• Por lo que puedo ver, las líneas resaltadas en el simulador no son el flujo actual, sino que muestran qué partes del cable tienen un potencial alto (resaltado) frente a potencial lop (sin resaltar).
• Dado que la resistencia está resistiendo el flujo de corriente (y para eso está diseñado), está quitando un montón (la gran mayoría, de hecho) de la energía en el circuito.
• Antes de la resistencia, hay una gran cantidad de energía potencial (y, por lo tanto, esa parte del circuito es "alta")
• Después de la resistencia, hay muy poca energía potencial (y por eso esa parte es "baja")

Mirando al circuito superior:

• Un transistor es un interruptor, esencialmente, que tiene una alta resistencia cuando está "apagado" y una baja resistencia cuando está "encendido".
• Q1 está activado y Q2 está desactivado.
• Como Q2 es una resistencia muy alta, la mayoría de la corriente fluirá a través de Q1.
• Note los valores de la resistencia. 100 ohmios es 1 décima de 1000 ohm (1k), por lo que 10 veces la corriente fluirá a través de una resistencia de 100 ohmios que una resistencia de 1k.