¿Los electrones pierden energía eléctrica a medida que se mueven a través de un circuito?

Los electrones que fluyen a través de una resistencia pierden “energía eléctrica” ​​transformándola en energía térmica que se puede observar a medida que aumenta la temperatura de la resistencia mientras la corriente fluye a través de ella.

La potencia disipada por una resistencia es [matemática] P = V \ veces I [/ matemática] donde P es la potencia, V la caída de voltaje a través de la resistencia e I la corriente que fluye.

Si alimenta [matemática] 50V [/ matemática] a una resistencia [matemática] 10 \ Omega [/ matemática], entonces la corriente de flujo es [matemática] I = {V \ sobre R} = 5 A [/ matemática] así que La potencia es de 250W.

Esta es exactamente la respuesta a su segunda pregunta: esa es la energía total … cada segundo. La energía dividida por el tiempo es poder.

Si necesita la energía perdida por cada electrón, entonces esto puede calcularse multiplicando la potencia (que es la derivada de la energía con respecto al tiempo) por el tiempo (si es un estado estacionario como en este caso).

Además, la corriente es el flujo de carga, por lo que en las mismas condiciones estacionarias se puede definir como [matemática] I = {Q \ over t} [/ matemática]

Entonces P = [matemáticas] {E ​​\ over t} = V \ times {Q \ over t} [/ math] por lo tanto [math] {E = V \ times Q} [/ math] donde E es la energía térmica producida por la carga Q fluye a través de la resistencia mencionada anteriormente. Como no se puede crear energía, esta energía térmica proviene de la energía eléctrica perdida por la carga que fluye.

Ahora la carga de un electrón es [matemática] 1.6 \ veces 10 ^ {- 19} C [/ matemática] por lo que la energía que pierde cada electrón es [matemática] E = Q \ veces V = 1.6 \ veces 10 ^ {- 19} \ veces 50V [/ matemáticas] como [matemáticas] 1V = {1J \ sobre 1C} [/ matemáticas] luego [matemáticas] E = 0.8 \ veces 10 ^ {- 17} J [/ matemáticas]

Los electrones no pierden energía. No es que la energía sea dada por los electrones, ¿por qué necesita tener generadores entonces? Le damos energía de entrada al generador, o la batería convierte la energía química en energía eléctrica. Esto crea un campo, la causa de la deriva de electrones. La fuerza resultante sobre los electrones hace que se desvíen,

En el curso de la deriva aleatoria neta de electrones a través de un circuito, la resistencia encontrada se supera en virtud del campo eléctrico externo que es responsable de la deriva. Los electrones simplemente no experimentan ningún cambio, lo que significa que no pierden su carga o energía. La energía necesaria para la deriva se extrae del campo que fuerza a los electrones.

Sí, los electrones que pierden energía eléctrica es más o menos lo que sucede cuando el voltaje cae sobre una carga.

La energía que transporta cada electrón depende del voltaje. Con 50V, cada electrón tendrá una energía de 50eV (electronvoltio), que es aproximadamente 8.01E-18 J.

Con una resistencia de 10 Ohm, obtenemos 50V / 10ohm = 5A de corriente. Un amperio es 1C / s, y sabiendo que la carga elemental (lo que transporta un solo electrón) es (-) 1.60E-19 C, podemos calcular que alrededor de 3.12E19 electrones pasan a través de la carga (o cualquier punto en ese cable para eso importa) cada segundo.

3.12E19 electrones / s * 8.01E-18 J / electrón = 250 J / s (o W, que equivale a J / s) en total.

Una forma más rápida de calcular la energía total por segundo, es decir, la potencia del circuito (y tenga en cuenta que la energía de un solo electrón casi nunca es interesante en el análisis de circuito regular) es multiplicando el voltaje con la corriente, como en P = U * I = 50V * 5A = 250W.

La corriente ni siquiera necesita ser calculada, ya que se sabe por la ley de Ohm que el voltaje es el producto de la corriente y la resistencia, es decir, U = R * I, y de eso se puede derivar I = U / R. Sustituyendo I en la fórmula de potencia nos da P = U ^ 2 / R … que todavía es igual a 250W, obviamente.

Si. La definición de voltaje es “cantidad de energía, W en [Julios] por unidad de carga, Q en [Coulombs]. El voltaje cae a través de las resistencias a medida que seguimos la corriente alrededor de un circuito, así que de nuevo, sí.

Una resistencia de 10 Ω conectada a una fuente de 50 V disiparía 250 W de potencia, o 250 J / s.

La corriente ascendería a 5 A, que es 5 C / s

Símbolos:
Ω ohm
Voltio V
Vatios
J joule
s segundo
Un amperio
C coulomb

Ninguna partícula puede perder energía. Cualquiera que haga tales declaraciones no entiende la Energía.

Definiendo los conceptos de energía por David Wrixon EurIng en la gravedad cuántica explicada

Sí, pierden energía y esta energía es la esencia de cada circuito electrónico que funciona en el mundo. ¡Eliges cualquiera!

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