¿Por qué no es igual a cero ya que un diodo de polarización inversa es esencialmente un circuito abierto?
¿Por qué no es igual a cero ya que un diodo de polarización inversa es esencialmente un circuito abierto?
Puede estar confundiendo circuitos abiertos y cortos. Un componente abierto es como un componente que no está allí. El voltaje a través de un diodo no conductor entre los puntos en los circuitos donde está conectado es el mismo que el voltaje sería si elimináramos el diodo.
Un voltaje es una diferencia de potencial entre dos puntos que se encuentran en diferentes lugares en un campo eléctrico. Si movemos una carga a través de este campo de un punto a otro, hemos puesto en marcha (u obtenemos trabajo, si vamos por el otro lado).
Una diferencia de potencial no requiere una ruta de conducción, ya que los campos eléctricos pueden existir incluso en el vacío. Un electrón y un protón en el vacío tienen una diferencia de potencial (es decir,) voltaje entre ellos. La corriente no tiene que fluir para que haya voltaje. Por eso es un "potencial": representa la energía almacenada que potencialmente se puede utilizar para hacer trabajo, si se libera.
Cuando se proporciona una ruta de conducción entre puntos a un potencial diferente, eso es lo que de hecho erosiona las diferencias potenciales. Un conductor, como un trozo de cable de cobre, puede tener un voltaje entre sus dos extremos, pero eso significa que la corriente está presente. (Si no hay corriente presente, significa que no debe haber ningún voltaje). Si la fuente de voltaje tiene una capacidad limitada (como una batería o un condensador), el conductor eventualmente agotará la diferencia de potencial hasta cero. Los cargos fluirán desde la región de mayor potencial a la región de menor potencial, hasta que los dos tengan el mismo potencial.
Si se conectan varios componentes en serie, y se aplica un voltaje a esta disposición en serie, cada uno tiene una parte del voltaje, de manera que sus acciones individuales se suman al voltaje aplicado.
Supongamos que todos los componentes tienen alguna resistencia distinta de cero, pero uno de ellos está abierto. En ese caso, el abierto tendrá el voltaje completo a través de él, y los otros tendrán cero. Como el circuito está roto, no fluye corriente. Según la ley de Ohm (V = IR), dado que I es cero, V debe ser cero para cada una de las R's. Sin embargo, esta fórmula no se aplica al componente abierto porque su R es infinita. Solo sabemos que el voltaje es el mismo que el voltaje total, ya que todos los demás componentes tienen voltaje cero.
Ahora supongamos que tenemos casi el mismo arreglo, pero el componente abierto se reemplaza por un corto. En ese caso, el corto tiene casi cero voltaje a través de él. Esto es de nuevo de V = IR. La resistencia es casi cero, y I tiene un valor razonable limitado por las otras R, por lo que V es casi cero. Los otros componentes que tienen una resistencia distinta de cero ahora toman todo el voltaje y lo dividen entre ellos en proporción a sus resistencias.
Por lo tanto, como regla general, un componente abierto o no conductor tiene un voltaje completo, y un cortocircuito tiene un voltaje casi cero (si ese cortocircuito está en serie con algunas resistencias que limitan la corriente).
Si la tensión era cero, ¿qué ha pasado con la fuente de tensión?
Todavía existe, y si no se carga en absoluto, entonces su voltaje debe ser su voltaje de circuito abierto.
Por ejemplo, tome una batería de celda tipo moneda, tiene un voltaje de circuito abierto de ~ 3V, no 0V. Si conecta un cable entre los terminales (brevemente), entonces el voltaje será de 0 V (tenga en cuenta que NO se recomienda con ninguna fuente de voltaje capaz de generar más de unos pocos mA de corriente)
Lo anterior supone fuentes de voltaje no ideales del mundo real con resistencia interna finita.
Volvamos a las definiciones básicas. Piense en un interruptor: un interruptor es un circuito abierto o un circuito cerrado (cortocircuito).
Ahora, piense en las definiciones de circuito abierto y cortocircuito.
Para un circuito abierto (ideal), la corriente debe ser cero, mientras que la tensión puede ser cualquier valor.
Para un cortocircuito (ideal), el voltaje debe ser cero, mientras que la corriente puede ser cualquier valor.
A la luz de estas definiciones, consideremos su pregunta:
¿Por qué [la tensión] no es igual a cero ya que un diodo de polarización inversa es ¿Esencialmente un circuito abierto?
La respuesta es que current debe ser cero para un circuito abierto (ideal), mientras que el voltaje puede ser cualquier valor (consistente con la restricción de polarización inversa del diodo ideal).
Cuando el circuito está abierto, ofrece una alta resistencia (infinita), por lo que casi todo el voltaje de la fuente cae a través de él. Por lo tanto, se vuelve igual al voltaje de la fuente