Así que estoy extremadamente confundido en este punto. A mi entender, conectar un 5v directamente a tierra causará problemas, pero ¿por qué?
Una batería de 5v solicita 5v yx de corriente, pero aún no puede manejar la cantidad de voltaje y corriente que solicitó.
¿Se necesita usar toda la tensión al final del circuito para evitar problemas?
Debido a que mucha corriente genera mucho calor y así es como se queman las cosas.
La ley de Ohm establece que:
$$ I = \ frac {V} {R} $$
Donde I es la corriente medida en amperios (A), V es el voltaje o la diferencia de potencial medida en voltios (V) y R es la resistencia medida en ohmios (Ω).
Si la resistencia de + 5V a GND es muy pequeña, el denominador se vuelve muy cercano a cero y I se vuelve masivamente grande.
Cuando tocas una fuente de voltaje a tierra (o cortas los dos polos de una batería, si lo prefieres), ves chispas. Esa es la corriente eléctrica que atraviesa el aire.
Aunque no vea una resistencia, siempre hay resistencia en cualquier sistema, no importa lo pequeño que sea. Por ejemplo, una batería tiene resistencia interna. Imagine la resistencia como algo que impide que la batería se vacíe al mismo tiempo. Incluso si lo cortocircuitas, tardará un tiempo en vaciarse. (También se calentará muy rápidamente y algunos tipos de batería pueden encenderse o explotar). Eso se debe a la resistencia interna de la batería.
Otra forma de pensar sobre esto es pensar en el voltaje como altura. + 5V es más alto que el suelo. Si tiene un cubo lleno de agua con un orificio en la parte inferior, fluirá una corriente de agua. Cuánto depende del tamaño del agujero. Si el orificio está cerrado, tienes una resistencia infinita, por lo que no fluye agua.
Para responder a tu última pregunta, sí. Decimos que el ' drop ' en R1 es 5V. Entonces, si fueras un electrón en el suelo, la batería te eleva 5 V y dejas caer 5 V a través de la resistencia para completar tu círculo.
Un cortocircuito = un cable o cualquier otra carga de resistencia demasiado baja entre los polos de una fuente de voltaje o dos nodos de un circuito alimentado.
"Resistencia demasiado baja" = hace que el voltaje caiga inutilizable para sus propósitos originales debido a la resistencia interna de la fuente
O
Causa una corriente tan alta que una parte del circuito se calienta y se destruye (las baterías recargables son extremadamente peligrosas en este sentido)
O ambos.
El reglamento actual evita el caso de "recalentamiento". Los fusibles son la otra forma de proteger.
La cantidad innumerable de incendios, muertes y destrucción de equipos se debe a cortocircuitos, algunos de ellos accidentalmente, algunos por el uso de partes defectuosas, otros por una acción intencional que no se entendió y otros intencionalmente causaron daños.
Tal vez debería, lo antes posible, aprender lo básico sobre el voltaje, la corriente y la ley de Ohmios. Hasta que evite meterse en los circuitos eléctricos sin una guía competente.
Su escritura demuestra que usted y las personas cercanas realmente deben temer sus acciones con la electricidad.
Creo que la razón por la que el terminal positivo no se puede conectar a tierra se ha respondido, pero por si acaso, para aclarar, la tierra es solo un punto de referencia en un circuito. Hay casos en que un circuito está literalmente conectado a tierra (y, por lo tanto, al potencial de la superficie de la Tierra), pero en el caso de un circuito de fuente de alimentación de 5 V, esto probablemente no sea lo que el terminal de tierra indica en su esquema. Aquí hay una interesante página de wikipedia que lo resume: enlace
Entonces, si la conexión a tierra no es una conexión a "la conexión real", ¿qué es? En el caso de una fuente de batería de 5 V, es el extremo negativo de la batería si desea imaginar la parte superior de la batería como +5 Volts. El suelo a menudo no está etiquetado justo en la parte inferior de la batería, pero estará cerca en una conexión "sin resistencia" (las líneas en un esquema no tienen ninguna resistencia, son simplemente conexiones). Ejemplo:
Eso todavía puede parecer confuso, entonces, ¿qué es el voltaje? El voltaje es la energía, o trabajo, por carga. Esto se puede derivar de la ecuación. En mecánica Trabajo = Fuerza * Distancia (ignorando la integración un momento por simplicidad). Con Tensión de Electricidad = Campo Eléctrico * Distancia. La ley de Coulomb establece que F = k (q1 * q2) / r ^ 2 * ar (donde ar es un símbolo de vector de unidad fea). El campo eléctrico es similar- E = k (q) / r ^ 2 * ar. Y para cualquier carga de prueba en el campo (q_t) esto crea una fuerza F = q_t * E = k (q * q_t) / r ^ 2 * ar. Entonces, sabiendo que F = qE tiene sentido que el voltaje sea energía o trabajo por sustitución - q * (Voltaje = Campo eléctrico * Distancia) = > q V = F * d = > W = F * d. Piense en el voltaje como el equivalente eléctrico de la masa sostenida en una elevación más alta, solo otra forma de energía, o puede pensar en el cubo de agua mencionado anteriormente ...
Problema siguiente, "Una batería de 5v está solicitando una cantidad de corriente de 5v yx, pero aún no puede manejar la cantidad de voltaje y corriente que solicitó".
V = IR es la ley de ohm (una forma de esto, también hay J = oE < - o debería ser realmente sigma pero 'Joe' proporciona una mnemónica mejor ...). Es posible que también hayas visto P = IV. Todas las baterías también deben tener una potencia nominal. Si no, eres el afortunado propietario de una fuente infinita de poder.
Y por último, ¿Es necesario utilizar toda la tensión al final del circuito para evitar problemas?
Es posible que haya escuchado el acrónimo 'KVL' si está estudiando ingeniería eléctrica entre pares. 'KVL' significa la ley de voltaje de Kirchoff. Establece que la suma de los voltajes alrededor de cualquier circuito cerrado debe ser igual a cero. Su confusión puede estar algo justificada dada la torpe presentación de la ley por parte de algunos maestros. Tome cualquier circuito del circuito eléctrico o del sistema y observe la energía almacenada (aquí, la batería de 5V) y la energía perdida (i * R en el caso del circuito anterior), la suma es generalmente (como siempre) cero. Del mismo modo, no hay una máquina de movimiento perpetuo conocida porque así es como funciona el mundo. La intuición tiene sentido al comparar 'KVL' con la conservación de la energía, pero más allá de eso, uno tiene que aceptar que el funcionamiento del universo es inherentemente axiomático.
Espero que algo de eso ayude.
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