¿Por qué la corriente que entra y sale de la batería en un circuito eléctrico debe ser la misma?

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Cuando alguien aplica las Leyes de Kirchhoff al circuito que consta de más de dos baterías, la corriente que sale de la batería es la misma que para ingresar a la batería.

No tengo problemas para entender el circuito que consiste en una sola batería debido a la conservación de la carga. Pero si hay más de una batería, la corriente que entra y sale de la batería no necesita ser la misma. La carga total podría dividirse de tal manera que más carga termine en una, menos carga en otra. Pero la carga total podría conservarse de nuevo. Por ejemplo, la imagen aplica la ley de Kirchhoff en la que la corriente de salida y entrada para cada batería es la misma.

Un ejemplo aquí:

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pregunta ofenerci

4 respuestas

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Hay la respuesta habitual a las leyes electrónicas. Pero voy a tomar una perspectiva diferente que creo que aclara más el punto.

Toma un condensador. Sabes que puede almacenar carga, ¿verdad?

Entonces, dado su proceso de pensamiento, podría imaginar que la corriente en uno de los terminales puede ser diferente de la corriente en el otro terminal del capacitor. Y puede preguntar, por qué must siempre es que la corriente pasa a través del capacitor en lugar de tener una X que sale del terminal izquierdo del capacitor y una Y actual que ingresa al terminal derecho del condensador, donde \ $ X \ ne Y \ $. ¿Derecha? Quiero decir, ¿crees que esto podría posiblemente suceder?

Normalmente no. ¿Solo posiblemente?

O, quizás, para que podamos configurar dos condensadores en serie (como sus baterías) y donde pueda imaginar que uno de ellos podría tener una corriente diferente a la otra. Uno podría "acumular cargos", por así decirlo, podría argumentar.

¿Sí?

No.

A veces, es muy difícil para las personas darse cuenta de esto. Pero la fuerza que actúa entre dos cargos es huge . No sólo grande. No es gigantesco. Pero inimaginablemente enorme. El efecto es que la materia en la naturaleza es esencialmente neutral. En todo momento. La ionización se produce. Pero siempre es solo para cantidades muy pequeñas de cargos.

Tomemos tus dos baterías. Están separados, digamos, por una distancia de \ $ 10 \: \ text {cm} \ $. También tienen \ $ 10 \: \ text {cm} \ $ de ancho. Entonces, la distancia media entre sus centros es \ $ 20 \: \ text {cm} \ $. Digamos que la salida actual y la entrada de una de estas baterías es \ $ 1 \: \ text {A} \ $ y la salida actual y la entrada de la otra (en serie, como usted dice) es \ $ 2 \: \ text {A PS Entonces, debe darse el caso de que se acumule un diferencial de carga entre ellos, basándose en el \ $ 1 \: \ text {A} \ $ faltante que se está acumulando en una de estas baterías.

(Tenga en cuenta que estamos asumiendo baterías mágicas aquí que realmente pueden mantener y mantener una gran cantidad de carga).

¡Cuánto tiempo puede esperar hasta que la fuerza que actúa entre estas dos baterías sea de 2000 lbs o una tonelada! Bueno, es \ $ 20 \: \ text {cm} \ cdot \ sqrt {\ frac {8900 \: \ text {N}} {k_e}} \ approx 200 \: \ mu \ text {C} \ $. A la tasa diferencial de \ $ 1 \: \ text {A} \ $, esto tomaría aproximadamente \ $ 200 \: \ mu \ text {s} \ $. En ese corto tiempo, asumiendo baterías mágicas aquí, ya tendrías una fuerza increíble actuando entre esas baterías.

En realidad, eso, por supuesto, no sucede.

Puede haber momentos en que las cosas no estén exactamente en equilibrio. Pero estos son por muy poco tiempo, mientras que los cargos se redistribuyen.

El universo necesita casi todo para ser relativamente neutral.

Por otro lado, la gravedad es patéticamente débil. Puedes acumular mucha masa antes de que ocurra cualquier fuerza seria. ¿Pero con cargas eléctricas? ¡Guauu! De ninguna manera. Todo permanece bastante neutral casi todo el tiempo.

Al menos, en la Tierra.

Entonces, ¿por qué todas las corrientes que suman en un nodo tienen que ser iguales a todas las corrientes que salen del mismo nodo? Porque si eso no sucediera, el circuito no tardaría en absoluto en atraer literalmente planetas cercanos hacia nosotros ... o tal vez repeler la Tierra del Sol a un ritmo acelerado.

Sería genial, supongo. Ese tipo de poder sería ingenioso de poseer. Los cohetes serían triviales para lanzar. Solo enciende la corriente por un rato y ¡zas! En el espacio que irían.

La vida sería muy diferente.

Pero entonces probablemente tampoco estaríamos aquí.

    
respondido por el jonk
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Piense en varias bombas de agua en un sistema de tuberías complicado. Para cada bomba, el agua que entra y sale es la misma. Si no fuera, el agua tendría que acumularse en la bomba, o la bomba tendría que crear agua mágicamente.

Las baterías son bombas de carga. Una batería agrega energía a la carga que fluye a través de ella, pero no almacena ni crea cargas mágicamente.

Otra forma de ver esto es que cada batería está eventualmente en un solo circuito del circuito. La misma corriente fluye a través de todas las partes de esa sección de bucle. El cable inmediatamente conectado a un extremo de la batería tiene la misma corriente en un extremo, ya que también sale por el otro extremo.

    
respondido por el Olin Lathrop
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La Ley de conservación de cargas se aplica a cada fuente de voltaje en su circuito. Actual es la tasa de cambio de cargos. Dado que la batería no almacena ninguna carga, la carga neta debe ser cero. Por lo tanto, la cantidad de cargas que fluyen por segundo en la batería debe ser igual a la cantidad de cargas que fluyen fuera de la batería.

    
respondido por el MITU RAJ
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Si más corriente (electrones) deja una batería que ingresa, se acumulará una carga positiva y detendrá el flujo de corriente. Lo contrario también es cierto. Se aplica a todos los circuitos.

    
respondido por el Dirk Bruere

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