Qual é a razão para a tensão infinita e corrente zero em um circuito aberto?

A partir da compreensão da natureza da tensão, entendendo a tensão em circuito aberto como infinita (ideal)

Definição de tensão

A tensão é o trabalho realizado pela força do campo elétrico para mover uma unidade de carga positiva de um ponto a outro, ou seja

U=W/q

Há tensão, há trabalho, há carga. No estado aberto, não há caminho para a corrente, podemos considerar a partir do ponto de vista do campo elétrico.

Condições do campo elétrico em circuito aberto

Quando o circuito está aberto, assume-se que existe um campo elétrico entre os dois polos da fonte de alimentação, como os polos positivo e negativo da bateria. Como não há corrente, as cargas não podem fluir pelo circuito para equilibrar esse campo elétrico. Teoricamente, se movemos uma carga q do polo negativo da fonte de alimentação para o polo positivo (ao longo da linha de campo elétrico), porque não há caminho para a corrente, a carga não terá outras perdas de energia no processo (como perda de calor devido à resistência no condutor, etc.), então é necessário fazer trabalho infinito para superar a força do campo elétrico, de acordo com a definição de tensão, neste momento a tensão se aproxima do infinito. Mas esta é uma situação ideal, teórica, na prática não há circuito aberto absoluto sem vazamento.

Causa da corrente zero em circuito aberto

Condições para a formação de corrente

A corrente é formada pelo movimento direcional das cargas elétricas. Em um circuito, para haver corrente contínua, duas condições devem ser atendidas: primeiro, deve haver uma carga que possa se mover livremente (como elétrons livres em um condutor metálico); a segunda é que deve haver um campo elétrico que cause o movimento direcional da carga, e o circuito deve estar fechado.

Estado do circuito quando está aberto

No estado aberto, o circuito não é um loop fechado. Por exemplo, quando um fio é desconectado no meio, embora haja elétrons livres (cargas que podem se mover livremente) no fio, e haja um campo elétrico nos dois extremos da fonte de alimentação, porque o circuito está desconectado, os elétrons não podem formar um movimento direcional no local de desconexão, portanto, a corrente é zero.