Voltaje vs corriente vs resistencia - ¿Los entendí bien?

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Actualmente estoy empezando a aprender sobre ingeniería eléctrica y tengo algunas dificultades para separar el voltaje de la corriente.

He visto un par de veces que una batería se compara con dos tanques de agua, uno lleno de agua y el otro vacío. Entre ellos hay una manguera que los conecta.

Ahora hay cierta cantidad de agua que fluye a través de la manguera en un tiempo determinado, por ejemplo. 1 litro por minuto. ¿Es esto equivalente a la corriente? En otras palabras: ¿La cantidad de electrones que se "transfieren" en un tiempo determinado se mide en amperios? ¿Es esto correcto? Entonces, de nuevo en otras palabras: ¿Es la corriente básicamente comparable a algo como kilómetros o millas por hora, por lo que es actual la velocidad de la electricidad?

Hasta donde entiendo, el voltaje es la diferencia entre la cantidad de agua en los dos tanques. Así que es como la presión. Al principio, cuando un tanque está lleno y el otro está vacío, la presión es mayor que después de un tiempo, cuando ya ha salido algo de agua. ¿Significa esto que el voltaje de una batería de 9V es solo de 9V al comienzo de su vida útil y se reduce con el tiempo?

Ahora me pregunto sobre su relación: si el voltaje es mayor, no significa necesariamente que los electrones fluyan más rápido, solo que hay más presión detrás de ellos para superar las resistencias. Derecho?

Y, cuando ahora estamos hablando de resistencia: una resistencia es comparable a alguien que pisa la manguera y reduce la cantidad de agua que puede fluir. Transferencia, ¿significa esto que una resistencia reduce la corriente, pero no el voltaje?

Lo siento si todas estas preguntas parecen ser tontas, pero como dije, estoy realmente en los inicios, y estoy tratando de entender bien los conceptos.

    
pregunta Golo Roden

2 respuestas

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Básicamente. Sus analogías son correctas, pero desafortunadamente no funcionan para todo.

La corriente es la cantidad de electrones que pasan a través de un punto por segundo. Cuanta más resistencia tengas, más voltaje se requiere para obtener la misma corriente.

Algunas ecuaciones fundamentales para circuitos de CC son:

  • V=IR (voltage = current * resistance)
  • P=IV (power (watts) = current * voltage)
respondido por el Reid
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El voltaje es análogo a la presión. El caudal de agua es análogo a la corriente. El arrastre (debido a un tubo estrecho o largo) es análogo a la resistencia. Si reduce el caudal en una manguera al pisarlo, también afectará la presión. Básicamente, aumentará la caída de presión en el área restringida. Del mismo modo, si agrega una resistencia en serie con un cable, afectará el voltaje en uno o ambos lados del cable, así como la corriente. Básicamente, aumentará la diferencia de voltaje en el área donde se agregó la resistencia.

Para los circuitos de CC, puede pensarlo de esta manera: los electrones que ingresan a un cable en un lado expulsan a los electrones del otro lado, al igual que las moléculas de agua que ingresan a una tubería. Supongo que la diferencia es que la tubería de cobre está siempre llena de electrones. No pueden filtrarse (prácticamente hablando).

Si necesita comprender lo que sucede cuando el voltaje o la presión cambian rápidamente, entonces mírelo así: las perturbaciones de la presión viajan a la velocidad del sonido y las perturbaciones del voltaje viajan a la velocidad de la luz (la velocidad de la luz medida en el material dieléctrico donde la onda está viajando).

No encuentro que exista un gran problema con las analogías del agua, pero creo que muchas personas realmente no entienden cómo funciona el flujo de agua, por lo que también llevan esa confusión a los circuitos eléctricos.

De todos modos, está bien intentar obtener una comprensión intuitiva. Pero deberías intentar internalizar la ley de Ohm y hacer que tu nueva intuición: V = IR

    
respondido por el mkeith

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