¿Cómo es posible que si combino las resistencias de 100 ohmios de diferentes maneras, obtengo una resistencia MENOS que la original? [duplicar]

Cuando agrega resistencias en paralelo, agrega rutas adicionales para que la corriente fluya, por lo que es más fácil que la corriente fluya a través de las dos resistencias en paralelo, que fluir a través de una sola resistencia.

¿Conoces la Ley de Ohm? E = I x R, donde E es el voltaje (fuerza electromotriz) (V se usa a menudo en lugar de E, y algunos lenguajes usan U), I es corriente en amperios y R es resistencia en ohmios.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

En el circuito anterior, la Ley de Ohm dice que 10 mA fluirán a través de cada resistencia, por lo que la corriente total producida por la fuente de alimentación será de 20 mA, el doble de la corriente para una resistencia individual.

Nuevamente, utilizando la Ley de Ohm, se volvió a R = E / I = 10 / .02 = 500 ohms. por lo tanto, las dos resistencias de 1000 ohmios en paralelo actúan como una sola resistencia de 500 ohmios.

Quiero referirme a algo que ha estado colocando en los comentarios de las otras respuestas:

  

¿Pero no es la resistencia una propiedad de lo difícil que es que la electricidad fluya a través del material?

No. Bueno, en parte. Pero esa es una manera muy simplista de ver las cosas.

Un material dado tiene una Resistividad asociada. Esto es una medida de la cantidad de resistencia por metro que presentará un material. En realidad está relacionado con la resistencia por la ecuación:

$$ R = \ frac {\ rho L} {A} $$

Donde \ $ R \ $ es resistencia, \ $ \ rho \ $ es resistividad, \ $ L \ $ es la longitud de la pieza de material y \ $ A \ $ es su área de sección transversal.

Si tomas una resistencia \ $ 100 \ Omega \ $, estará hecha de un material con una resistividad conocida, formada en un dispositivo donde \ $ A \ $ y \ $ L \ $ se seleccionan para obtener \ $ 100 \ Omega \ $.

Si toma dos de estos y los coloca en paralelo, no ha cambiado la resistividad del material o su longitud, pero lo que ha hecho es aumentar el área de la sección transversal, doblando para ser más precisos. Si aumenta \ $ A \ $ en la ecuación anterior, puede ver que \ $ R \ $ disminuye.

Tal vez una analogía ayudaría. La electricidad es el flujo de electrones, así que vamos a hacer la analogía de que es como mover agua. Ten paciencia conmigo.

Imagina tomar un vaso de agua y ponerle una pajita para beber. Chupas la pajita y el agua se mueve a través. Ahora, si chupas más, obtienes más agua. Te estás comportando como una fuente de voltaje. Usted está tratando de mover el agua a través de la paja que está ofreciendo cierta resistencia. Puede imaginar esta resistencia si compara el caso de usar una pajita, simplemente tomando un gran trago directamente del vaso sin la pajita.

Ahora trate de beber con dos pajitas en lugar de una (paralelamente entre sí). Se vuelve más fácil, ¿no es así? Puedes beber más agua con la misma cantidad de esfuerzo. Esto se debe a que las dos pajuelas en paralelo tienen un área de sección transversal más grande para permitir que el agua pase.

Lo mismo con poner dos resistencias en paralelo.

Para completar, ¿qué pasa si pones dos resistencias en serie?

No los está poniendo en paralelo, por lo que el área no cambia, toda la electricidad tiene que fluir a través de una resistencia para llegar a la otra en lugar de fluir a través de ambas a la vez.

Pero has alargado la longitud . Para obtener de un extremo del par de resistencias en serie, la electricidad debe fluir a través de la primera resistencia y luego a través de la segunda (sobre simplificación). Has duplicado la longitud.

Si la longitud se alarga, podemos ver en la ecuación anterior que si la longitud aumenta, también lo hace la resistencia.

En cuanto a su analogía de los gorilas en el club. Bueno, no puedes pelear con los dos al mismo tiempo, deberías enfrentarte a uno, luego al otro (o alternar entre lo que sea). Esencialmente, al poner un segundo portero en la puerta, ha duplicado la longitud del camino a través de los guardias en el club, por lo que lo ha hecho más difícil.

En realidad, es difícil convertir esa analogía en una en la que los guardias estén en paralelo. Sería casi como si ahora hubiera dos puertas pero aún así solo un portero, es más fácil de conseguir.

Básicamente, un divisor actual funciona como si agregase más water tuberías en paralelo. Más tubos, más flujo. Las resistencias en paralelo forman un divisor actual.

En cuanto a

  

¿Pero la electricidad todavía no tiene resistencia de al menos 100 ohmios, no importa qué camino tome? Digamos que todos los electrones eligen pasar por resistencias superiores.

No, no pueden hacer ese tipo de elección. Estadísticamente se distribuyen equitativamente a través de resistencias iguales en paralelo.

  

¿Por qué, al combinar resistores del mismo material, de alguna manera facilitamos el flujo de los electrones? ¿Sigue siendo el mismo material?

Es el mismo material, pero hay más de él en términos de área de sección transversal, que reduce la resistencia . Para obtener más detalles (aquí), consulte: Papel de la resistencia en circuitos principalmente en electrónica analógica .

Y finalmente

  

Digamos que hay un portero de 500 libras en la entrada del club. Es difícil superarlo, ¿verdad? Él es fuerte y se resistirá a que lo superes. Ahora, si el club agrega otro portero a las 500 libras, de repente se vuelve MÁS FÁCIL superar a ambos ??

     

¡No hay manera de que sea posible!

Su analogía con el portero es defectuosa. Cuando dos porteros están trabajando como compinches en la misma puerta, están "en serie" en lo que se refiere a la oposición, tendrías que superar a ambos para entrar (y pueden ayudarse entre sí, por lo que es un juego no lineal). efecto). Pero si están trabajando puertas diferentes que están muy alejadas, entonces para entrar solo tendrías que superar al más tonto / débil de todos modos. Además, su analogía también es defectuosa porque la corriente es (ignorando la mecánica cuántica por ahora) infinitamente divisible, por lo que [aproximadamente] la mitad puede probar una puerta y la otra mitad la otra, algo que un hombre no puede hacer simultáneamente, pero si consideramos intentos secuenciales por el mismo tipo en todas las puertas [o por un grupo que se divide], entonces es una comparación justa cuando se consideran varias puertas muy separadas.

Piensa cuál es la probabilidad de lanzar un lanzamiento de seis en un dado. Y luego, ¿cuál es la probabilidad de tirar al menos un 6 usando dos tiradas de dados? [No estoy hablando de agregar los valores tirados, cualquiera de ellos cae con su cara 6 arriba]. ¿Qué hay de usar tres tiros? Tenga en cuenta, sin embargo, que la analogía de probabilidad es sólo cualitativa; las fórmulas matemáticas reales difieren entre la resistencia paralela y la probabilidad de éxito en intentos repetidos . Conducción no funciona por electrones "deslizándose por" algún tipo de oposición, por eso es por lo que pensar en ello en tales términos, no se llega muy lejos (cuantitativamente), incluso cuando se obtiene una analogía cualitativa en cierto modo correcta.

Para entender realmente la conductividad a nivel de mecánica cuántica se requieren modelos como free o modelo de electrones casi gratis del que, francamente, incluso la mayoría de los EE no se ha escuchado, así que no te sientas mal si eso te sobrevuela hasta que llegues a estudiar seriamente física.

Estás pensando en esto de manera incorrecta. Aunque está poniendo más resistencia en el circuito, también está dando otro camino para que pase la corriente. En su analogía, piense en esto, ya que hay dos protecciones para el cuerpo, pero en lugar de que los guardias del cuerpo bloqueen una ruta (resistencias en serie), cada una de ellas debe bloquear individualmente dos rutas separadas (resistencias en paralelo).

Recuerda lo que es actual. La corriente es la cantidad de carga que fluye en algún tiempo, cuyo portador de carga es el electrón, por lo tanto, la corriente es una tasa. La resistencia resiste el flujo, por lo que reduce la velocidad en ESO camino, si agrega otro camino de la misma resistencia, obtiene dos caminos de la misma velocidad ... Sin sonar insultante, si la velocidad de ambos caminos es 1 y ahora tiene dos rutas, 1 + 1 = 2, por lo que su nueva tasa es más alta. Dicho de otra manera, tu resistencia ahora es el recíproco de eso, o 1/2, por lo tanto 50 ohms. Aunque este truco paralelo solo reducirá la resistencia hasta el momento, la resistencia es de hecho una propiedad innata de la materia (bandas de electrones y propiedades de fonones), y es probable que encuentre que las resistencias paralelas infinitas tienen una asíntota vertical a cero ohmios.

¿Qué te parece esta explicación simple?

Usando una perspectiva de flujo de corriente eléctrica, suponga que 100 V está en una sola resistencia de 100 ohmios. El flujo de corriente en esta resistencia será de 1A, (por ley de ohmios, la corriente I = V / R, o 100V / 100 ohmios).

Ahora agregue otra resistencia similar en paralelo con la primera. Nada cambia en la primera resistencia, (todavía hay 100V a través de ella y aún pasa la misma 1A), pero ahora la segunda resistencia también tiene la de 100V y también pasa a 1A. Ahora la corriente total pasada en el circuito revisado será 2A, (1A en "cada" resistencia).

Con esta nueva corriente total, puede utilizar el cálculo de la ley de ohmios de otra manera para encontrar la resistencia "equivalente" en el circuito. La resistencia R = V / I = 100V / 2A = 50 ohmios. El aumento en la corriente total continuaría para cada resistencia adicional colocada en paralelo. Entonces, la resistencia equivalente en el circuito continúa dividiéndose con una fórmula simple de R / n, (donde n es el número de resistencias en paralelo).