¿Cuál es la razón de la tensión infinita y la corriente cero en un circuito abierto?
A partir de la naturaleza del voltaje, comprender el voltaje en circuito abierto como infinito (ideal)
Definición de voltaje
El voltaje es el trabajo realizado por una fuerza de campo eléctrico para mover una unidad de carga positiva de un punto a otro, es decir
U=W/q
Existe el voltaje, existe el trabajo, existe la carga. En el estado abierto, no hay camino para la corriente, podemos considerarlo desde el punto de vista del campo eléctrico.
Condiciones del campo eléctrico en circuito abierto
Cuando el circuito está abierto, se asume que hay un campo eléctrico entre los dos polos de la fuente de alimentación, como los polos positivo y negativo de la batería. Dado que no hay corriente, las cargas no pueden fluir a través del circuito para equilibrar este campo eléctrico. Teóricamente, si movemos una carga q del polo negativo de la fuente de alimentación al polo positivo (a lo largo de la línea de campo eléctrico), ya que no hay camino para la corriente, la carga no tendrá otras pérdidas de energía en el proceso (como la pérdida de calor debido a la resistencia en el conductor, etc.), por lo que es necesario hacer un trabajo infinito para vencer la fuerza del campo eléctrico, según la definición de voltaje, en este momento el voltaje se acerca al infinito. Pero esto es una situación ideal, teórica, en la práctica no existe un circuito abierto absoluto sin fuga.
La causa de la corriente cero en circuito abierto
Condiciones para la formación de la corriente
La corriente se forma por el movimiento direccional de las cargas eléctricas. En un circuito, para tener una corriente continua, deben cumplirse dos condiciones: primero, debe haber una carga que pueda moverse libremente (como los electrones libres en un conductor metálico); segundo, debe haber un campo eléctrico que haga que la carga se mueva de manera direccional, y el circuito debe estar cerrado.
El estado del circuito cuando está abierto
En el estado abierto, el circuito no es un bucle cerrado. Por ejemplo, cuando un cable se desconecta en el medio, aunque hay electrones libres (cargas que pueden moverse libremente) en el cable, y hay un campo eléctrico en ambos extremos de la fuente de alimentación, debido a que el circuito está desconectado, los electrones no pueden formar un movimiento direccional en el punto de desconexión, por lo que la corriente es cero.
