Flujo actual en un escenario específico

0

Soy bastante nuevo en electrónica y encontré un hecho que no entiendo muy bien. Si tiene el siguiente circuito, hay 2 situaciones:

  1. El interruptor no está presionado: la lámpara 1,2,3 y 4 se encenderán.
  2. Se presiona el interruptor: solo se encienden las lámparas 1 y 2.

No puedo entender por qué en el segundo escenario solo están encendidas las lámparas 1 y 2. Parece que la corriente elige el "camino más corto", pero ¿por qué en el escenario 1 no ignora la lámpara 4 y simplemente fluye a través de la lámpara3?

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

    
pregunta thesys

3 respuestas

5

Las lámparas de razón 3 y 4 no se encienden cuando el interruptor está cerrado porque no hay voltaje entre ellas. Otra forma de verlo es que el interruptor se convierte en una resistencia de 0 Ω. Las resistencias paralelas comparten una corriente inversamente proporcional a su resistencia. Como el inverso de 0 Ω es infinitamente más que el inverso de 100 Ω, el interruptor toma toda la corriente.

Con el interruptor abierto, esencialmente no está allí. Tu error es ubicarte en un esquema como si significara algo, y olvidar que las líneas son cortocircuitos. El camino a través de la lámpara 3 no es más corto que el de la lámpara 4. La ubicación física no importa, y de todos modos no se puede deducir del esquema.

Esta confusión es provocada por la "regla" común, pero errónea, de que la corriente sigue el camino más corto. No lo hace Sigue los caminos de menor resistencia con más fuerza. No sigue solo una ruta (asumiendo que las rutas no tienen resistencia infinita o 0), sino que se divide según la inversa de la resistencia a través de cada ruta.

Por ejemplo, considere que una resistencia de 3 Ω y 5 are está en paralelo. Esto significa que cada uno presenta un camino alternativo a la corriente. La resistencia de 3 get obtendrá 5/8 de la corriente, y la resistencia de 5 the los otros 3/8 de la corriente. La corriente se comparte proporcionalmente. No es todo o nada. En su caso, la lámpara 3 y la lámpara 4 tienen la misma resistencia, por lo que compartirán la corriente por igual.

Dado que todos los números están dados, es posible decir exactamente cuál será esta corriente. Primero, necesitamos determinar la corriente general. Eso es V1 dividido por la resistencia total conectada a él. Como las lámparas 3 y 4 son dos resistencias de 100 Ω en paralelo, se ven como una resistencia de 50 together juntas. Esta resistencia equivalente de 50 Ω está en serie con los 100 Ω de cada una de las lámparas 1 y 2, para un total de 250. (1 V) / (250 Ω) = 4 mA, que es la corriente que producirá V1. Como las lámparas 3 y 4 comparten esta corriente por igual, habrá 2 mA fluyendo a través de cada una de ellas.

Solo por diversión, veamos lo que sucede en la caja cerrada del interruptor. Ahora solo tiene las lámparas 1 y 2 en serie con nada más (SW1 se ha convertido en otra conexión y podría ser reemplazada por una línea continua en el esquema). La combinación en serie de la lámpara 1 y 2 es de 200. (1 V) / (200) = 5 mA, que es lo que fluirá a través de cada una de las lámparas 1 y 2.

    
respondido por el Olin Lathrop
6

Actual no elige la ruta más corta, elige todas las rutas en proporción (inversa) a la resistencia de esas rutas.

Se muestra la resistencia de todas las lámparas: la resistencia de los cables no lo es, pero es convencional (mal pero lo suficientemente cerca) suponer que es cero.

Entonces, con una opción de 2 lámparas de 100 ohmios, la corriente se divide por igual entre cada una. Con la misma opción más una alternativa de cero ohmios, prácticamente todos tomarán el cortocircuito y no mucho (0/100, es decir, ninguno) elegirán la ruta de cualquiera de las lámparas.

(Más allá de esta breve descripción general, vea la excelente respuesta de Olin y la Ley de Ohm).

    
respondido por el Brian Drummond
1

Para que la corriente fluya en el circuito, debe haber un voltaje que "empuje" la corriente. Cuando cierra SW1, cortocircuita efectivamente las lámparas 3 y 4, no hay voltaje entre ellas, por lo que no puede fluir corriente.

Por cierto, cuando cierres las lámparas SW1 1 y 2, ahora brillarán más.

    
respondido por el Steve G

Lea otras preguntas en las etiquetas