¿Qué mecanismo ocurre dentro de una resistencia para una caída potencial y una corriente constante?

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¿Qué proceso ocurre dentro de la resistencia justo después de estar conectado a una batería? Estoy tratando de obtener una imagen de él.

Al aplicar una diferencia de potencial, el campo eléctrico que genera empuja los electrones al extremo de potencial más bajo y, en la forma en el otro extremo, estos electrones chocan con los iones y pierden energía.

¿Es que el electrón tiene energía cero por pérdida de potencial en forma de energía cinética adicional (además del movimiento aleatorio) al dejar la resistencia? ¿Se pierde toda la energía en la resistencia? ¿Qué mecanismo hace que se pierda toda la energía en la resistencia y la energía cero en forma de energía cinética adicional?

    
pregunta user28804

1 respuesta

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Su pregunta se basa en algunos conceptos erróneos, pero sigue siendo una buena pregunta.

Primero, dado que los electrones tienen carga negativa, en realidad son empujados desde el punto de menor potencial eléctrico hacia un punto de mayor potencial.

En segundo lugar, normalmente no pensamos en un solo electrón viajando a través de la resistencia. Para empezar, existen muchos muchos electrones en el material. Cuando se aplica un campo eléctrico, todos se empujan hacia el potencial más alto. Algunos de ellos son libres de moverse y por lo tanto se mueven.

De hecho, los electrones que son libres para moverse en su mayoría ya se están moviendo, al azar en diferentes direcciones. Cuando se aplica el campo, solo tiende a desviar ligeramente la distribución de su dirección de movimiento, de modo que la tendencia general es que los electrones se muevan hacia el potencial más alto.

Pero en el camino es probable que interactúen con núcleos atómicos u otros electrones y reboten, lo que resulta en el movimiento aleatorio que acabamos de discutir.

Cada vez que un electrón "rebota" de un átomo en el material, puede ceder un poco de su energía cinética al átomo y hacer que vibre. Esta vibración se puede transferir a los otros átomos cercanos, y la combinación general de diferentes vibraciones es lo que experimentamos como calor.

En cuanto a si los electrones que salen del extremo lejano (el extremo de alto potencial) de la resistencia todavía tienen algo de energía cinética (y energía potencial eléctrica), sí lo tienen. Y continúan experimentando resistencia a medida que (aproximadamente) viajan por el cable que los conecta al terminal + de la batería. Pero la resistencia del cable es (si se elige correctamente el cable) tan pequeña en comparación con la resistencia de la resistencia, que podemos ignorarlo para la mayoría de los propósitos.

    
respondido por el The Photon

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