¿Por qué cambia el voltaje en este simple circuito?

Recuerde que, en el análisis de circuitos, los "cables" son simplemente una herramienta que utilizamos para mostrar los componentes conectados. Debes intentar ver los circuitos como una combinación de redes; una red simplemente describe cómo los pines de los componentes están conectados entre sí. Sé que solo puede haber dos lecturas de voltaje diferentes en su circuito porque su circuito solo tiene dos redes: tierra y 10V. Piénsalo. Cada pin de cada componente en este circuito (en este caso, una fuente de voltaje y una resistencia) está conectado a esas dos redes solamente. No existen otras redes.

Recuerde, el voltaje siempre se mide entre redes, por lo que realmente solo hay un voltaje para medir en su circuito, ya que solo tiene dos redes: tierra y 10V. No tiene sentido hablar sobre el voltaje en diferentes puntos a lo largo de un cable; imagínese que el cable no existía y que los componentes estaban enganchados directamente entre sí. Por ejemplo, si conectó el pequeño símbolo de tierra directamente a su resistencia (sin el cable marcado como "B"), eso no afectaría en absoluto el funcionamiento del circuito.

Explicación: el voltaje no cambia en un cable ideal. En otras palabras, si construyes ese circuito y midas el voltaje (en relación con la tierra) en cada punto del circuito, medirás 10 V a lo largo del cable que conectó tu fuente de voltaje positivo a la resistencia. Luego, en el "lado inferior" de la resistencia, medirías 0V, a lo largo del cable que enganchó la resistencia a tierra.

El voltaje solo se cae a través de las cargas. Resistores, bombillas incandescentes, motores, LED (y otros dispositivos semiconductores), etc.

Entonces, si agrega una segunda resistencia de 1k en serie por debajo de la que ya tiene, (nuevamente) medirá 10V en la parte superior de la primera resistencia, entonces medirá 5V entre las dos resistencias, y luego medirías 0V en la parte inferior de la segunda resistencia.

NB: estamos hablando de cables ideales aquí. En realidad, cada cable es una combinación de inductor / condensador / resistencia. Se cae la tensión. Detiene los cambios bruscos de corriente. Detiene los cambios bruscos de voltaje. Los cables son cosas desagradables!

Además, es posible que se haya confundido con los "casos de borde" que violan la teoría de circuitos; Por ejemplo, si reemplaza la resistencia en su circuito con un cable, parecería que el cable tendría que caer 10V. Pero ese circuito no es válido y no se le pueden aplicar técnicas de análisis.

Lo que estás viendo se llama caída de voltaje . El circuito está actuando como pensabas que debería actuar, aunque tu corriente está fuera.

Debido a que está utilizando una fuente de voltaje, el lado de 10V de la resistencia TIENE QUE ser 10V porque está aplicando los 10V. El lado de 0V de la resistencia tiene que ser 0V, ya que este es el punto de referencia para el circuito.

Debido a que ha definido el voltaje (10V) y la resistencia (10kohm), la variable dependiente es la actual según lo define la ley de ohmios (V = IR).

Reordenado, I (actual) = V / R Sustituto, I = 10/10000 Respuesta I = 0.001 A o 1 mA

Ahora, si tuviera un resistor de 2 x 10 kohm en serie y luego aplicara 10 V, el punto entre los 2 resistores sería 5 V pero el lado de 10 V sería 10 V y el lado de 0 V sería 0 V porque así se definieron.

Toda la tensión debe "agotarse" cuando se utiliza una fuente de tensión. Es como saltar desde una pared de ladrillos que está a 1 m del suelo. La parte superior de la pared es de 10 V, el suelo es de 0 V, la diferencia de altura entre los 2 es lo que le da la capacidad de saltar (diferencia de potencial). La acción de usted de alto a bajo es el flujo de corriente.

Respecto al arduino, depende de donde se mida el voltaje. Si está utilizando 2 pines en la placa, puede tener una resistencia conectada entre el pasador y la conexión a tierra que lo protege. Es por eso que verías 3V, como las 2 resistencias anteriores.