Si un electrón funciona para pasar un componente del circuito, ¿por qué finalmente no dejan de moverse después de transferir toda su energía?

Sí, parece que estás pensando en un electrón en un circuito casi como si estuviera en “caída libre”, y el trabajo que realiza es transfiriendo su energía cinética, pero no es así como funciona.

El trabajo lo realiza la presión eléctrica que hace que los electrones quieran moverse.

Imagínese como si tuviera una turbina alimentada por agua a presión. Habría una caída de presión en la salida de agua de la turbina, pero las moléculas de agua no tendrían menos energía cinética allí ni se moverían más lentamente que el agua en la entrada, ¿verdad? Lo mismo con la electricidad. Hay una caída de voltaje a través de la carga, pero los electrones no están transfiriendo su energía cinética para hacer el trabajo.

Creo que eso es correcto de todos modos. Soy médico, no físico o ingeniero eléctrico 🙂

Un electrón dejará de moverse cuando algo deje de empujarlo.

Un electrón se mueve porque algo (un campo eléctrico fuerte, en un circuito, voltaje) lo empuja. El electrón en movimiento transfiere esta fuerza al siguiente electrón, uno alrededor del siguiente átomo o molécula, y así sucesivamente. El resultado es como un tubo lleno de bolas o agua en una tubería (analogía de Mark).

La resistencia al movimiento de electrones es “resistencia”, o trabajo realizado en otro campo electromagnético. No es la energía cinética del electrón lo que hace este trabajo, sino la energía potencial almacenada en el campo eléctrico. El electrón se detendrá (orbitará el núcleo del átomo / molécula como loco) cuando esta energía se deje de funcionar, pero la energía nunca fue cinética (masa en movimiento), fue potencial (almacenada en un campo).

El único problema con la analogía del “agua en una tubería” es que el agua puede tener una energía cinética considerable. Los electrones no. Cuando el voltaje (presión) se detiene, los electrones se detienen. El agua puede continuar un poco, utilizando su energía cinética de su masa. De lo contrario, así es como los electrones fluyen en los circuitos, como una corriente, no como una bala.

El electrón que salió del terminal negativo de la batería no es el mismo electrón que llega al terminal positivo. La “corriente” en materiales resistivos es el flujo en serie de múltiples electrones. Cada electrón contribuye a un proceso llamado “corriente de deriva” en el que los electrones son impulsados ​​por el campo eléctrico, pero con frecuencia pierden su energía cinética a medida que chocan y se dispersan de los átomos vibrantes en el material.

En términos muy generales, lo harán, si no están siendo presionados. Flujos de corriente (que es aproximadamente equivalente a los electrones en movimiento) porque se aplica un voltaje. Ese voltaje empuja la corriente. Si quita el voltaje, la corriente se detiene.

Bueno, en realidad se detienen. Se llama un estado encuadernado. Cuando un electrón no posee suficiente energía para poder cruzar la barrera potencial, simplemente se queda. Por lo general, en forma de un enlace químico emparejado con algunos núcleos. Es por eso que en algún momento su batería se agota.

NOTA: aunque esta respuesta no es mecánica cuántica totalmente precisa hablando, donde el electrón puede seguir pasando una barrera energética, esto es lo que sucede con una probabilidad abrumadora.

Una buena pregunta, y es la que se hace cuando se propuso por primera vez la teoría cuántica para el átomo. Si los electrones están en órbita alrededor del núcleo, entonces se están acelerando a medida que se mueven en órbita. Y es bien sabido que una carga acelerada emite energía. Entonces, la pregunta es ¿por qué el electrón no entra en espiral en el núcleo? Este dilema se llamaba catástrofe UV y requería que la teoría cuántica se alejara de la teoría clásica.

Otro estudio es la física de baja temperatura, donde se demuestra que incluso a cero Kevin, las vibraciones atómicas, incluido el movimiento de electrones, nunca se detienen; simplemente van al estado de energía más bajo posible.

Los electrones no se detendrán, NUNCA, hay un rebote entre los átomos debido a la actividad térmica (o viceversa), el voltaje diferencial a través de una resistencia solo los hace derivar, la velocidad adicional implica energía cinética adicional que pronto se convertirá en calor debido a colisiones con el latice, cuanto mayor es la resistividad de los medios, mayor es la sección transversal de la colisión.

Un electrón no pasa una resistencia porque comienza a moverse rápidamente como una bicicleta rodando cuesta arriba hasta que pierde velocidad y se detiene. A medida que pasa el electrón, pasa * casi * la mitad del tiempo yendo por el camino equivocado, ya que se agita de un lado a otro difundiéndose cuando es golpeado y golpeado por los átomos agitados térmicamente a su alrededor.

La energía que mueve el electrón es transportada por la repulsión electrostática a los electrones detrás de él (y la muy leve reducción en la repulsión del pequeño déficit de electrones frente a él).

cuando sueltas una pelota desde la parte superior de un edificio, no se detiene a medio camino. Cae al punto más bajo posible, es decir, al punto de energía potencial más bajo posible.

El electrón en un circuito cerrado también viaja hasta alcanzar su estado de energía más bajo. La diferencia de potencial aplicada, digamos con una batería, sigue empujándola hasta el final.

Mark tiene razón. La mayoría de las otras respuestas se refieren a electrones libres, que no tienen nada que ver con los circuitos, y perpetúan el malentendido con el que comenzó. Lee la respuesta de Mark. No creo que pueda hacerlo mejor.