Hubung singkat = tidak ada daya?

Sekarang saya ingin membuat barang-barang dan saya sangat tertarik mempelajari hal-hal (pertimbangkan saya mulai dari awal).
Jadi saya membaca semua situs web ini dan baris berikut dalam artikel ini membuat saya menggaruk-garuk kepala selama beberapa waktu:

[tentang peringkat daya dari suatu rangkaian]
Demikian juga, jika kita memiliki kondisi hubung singkat, aliran arus ada tetapi tidak ada tegangan V = 0, oleh karena itu 0 x I = 0 sehingga sekali lagi daya yang dihabiskan dalam rangkaian adalah 0.

Saya cukup yakin bahwa Anda dapat melelehkan barang saat menghubungkannya ke kedua ujung baterai. Bukannya saya mencobanya sendiri tetapi bahkan menyentuh kedua ujung baterai AAA dengan kawat logam menghasilkan kilau dan panas. Apakah benar bahwa tidak ada daya yang hilang di dalam sirkuit dalam kondisi arus pendek?

Juga, saya ingat bahwa tidak mungkin ada aliran elektron dalam suatu sirkuit jika tidak ada penurunan tegangan antara kedua ujung sirkuit. Lalu, bukankah kalimat yang saya kutip semacam ini kontradiktif?

Anda seharusnya tidak terlalu keras pada profesor Anda.

Sebagian besar pendatang baru yang kebingungan dengan perjuangan EE adalah bahwa kita berbicara tentang sirkuit IDEAL teoretis sebagai bagian dari proses pengajaran. Dalam sirkuit ideal, berbagai hal sering kali bertindak agak berlawanan dengan gagasan intuitif dan eksperimental Anda tentang cara kerja sebenarnya.

Hal-hal seperti korsleting, transformator, dioda, dan hampir semua hal lain yang kami kerjakan, memiliki model ideal yang kami gunakan untuk menggambarkan dan memahaminya dalam lingkup bagaimana kami mencoba menggunakannya. Kenyataannya jauh lebih rumit dan jauh lebih sulit, jika bukan tidak mungkin, untuk didefinisikan sepenuhnya.

Dengan demikian definisi "korsleting" sebenarnya merupakan "komponen ideal". Ini adalah resistansi dengan resistansi nol, yaitu . Artinya, kekuatan baterai akan bertindak melaluinya tanpa kekuatan yang berlawanan. Mendorong apa pun, Anda tidak melakukan pekerjaan, dan tidak ada kekuatan yang hilang.$0\Omega$

Dalam kehidupan nyata tentu saja, kawat yang Anda gunakan untuk memendekkan baterai memiliki sedikit hambatan. Baterai itu sendiri juga memiliki beberapa hambatan internal. Karena keduanya kecil, arus yang dihasilkan sangat besar. Itu berarti banyak daya dihamburkan dalam kawat, dan dalam baterai dan hal-hal dengan cepat menjadi agak hangat.

Seperti yang saya katakan, jangan terlalu keras pada profesor Anda. Banyak EE yang menerima cita-cita dengan nilai nominal sambil menyadari kenyataan yang agak berbeda. Model-model yang ideal memberi kita titik dasar untuk bekerja yang memungkinkan kita untuk merancang berbagai hal dengan tingkat akurasi kerja tanpa tersesat dalam kekacauan efek dunia nyata.

Namun, kita harus selalu sadar bahwa cita-cita adalah mitos.

bahkan menyentuh kedua ujung baterai AAA dengan kawat logam menghasilkan kilau dan panas

Untuk menganalisis rangkaian ini, Anda harus mempertimbangkan resistansi internal baterai dan resistansi aktual kabel.

Karena kawat asli memiliki resistansi non-nol, sebagian daya memang akan dikirim ke kawat dan berubah menjadi panas.

Tetapi juga, karena baterai asli memiliki resistansi internal, beberapa daya akan dikonversi menjadi panas di dalam baterai di mana tidak ada gunanya dan dapat merusak baterai.

Pernyataan (dari situs web) benar hanya dalam pengertian teoretis semata, karena memang tidak ada yang namanya pendek 0 ohm. Semua kabel memiliki beberapa hambatan, dan baterai itu sendiri memiliki hambatan internal. Profesor Anda memang benar - jika ada aliran arus, maka ada penurunan tegangan, meskipun mungkin sangat kecil.

Bahkan, salah satu cara untuk mengukur arus dalam rangkaian adalah dengan menempatkan resistansi kecil yang dikalibrasi (disebut resistor shunt) yang biasanya 0,01 ohm secara seri dengan beban, dan mengukur penurunan tegangan (biasanya dalam milivolt) dari shunt.

Tegangan nol dengan hubung singkat hanya benar jika ada resistansi nol. Itu pernyataan teoretis.

Pada kenyataannya (setidaknya bagi kita pada suhu kamar) akan selalu ada beberapa hambatan dan karenanya korsleting akan memiliki beberapa tegangan dan dengan demikian daya.

Pertimbangkan rangkaian ideal (a) di bawah ini. Ada arus 2 A yang mengalir melalui sirkuit. Ia pergi dari A ke B, melalui resistor ke C, lalu kembali ke D, dan melalui sumber tegangan ke A, menyelesaikan rangkaian.

Sekarang, berapa penurunan tegangan pada kabel AB, dan seberapa besar daya yang dihabiskan di sana? Itu adalah kabel yang ideal, jadi resistanasinya adalah nol, dan oleh karena itu tegangan jatuh dan daya juga nol. Terlepas dari kenyataan bahwa ada arus 2 A yang mengalir melewatinya. Kawat yang ideal adalah hubungan arus pendek, dan di sini ada yang tidak memiliki daya, seperti yang dikatakan guru Anda.

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

$V_2\ /\ R_2$$10\ \mathrm{V}\ /\ 0\ \Omega$$R_2$$\lim_{R_2\to0} {V_2\over R_2} = \infty$

Jelas, ada juga penurunan tegangan, karena tegangan bersih di sekitar rangkaian harus nol. Tegangan non-nol kali arus tak terbatas memberikan daya tak terbatas. Ini berbeda dari (a), karena di sini, seluruh sumber tegangan dihubung pendek.

^{mensimulasikan rangkaian ini}

Ketika sejumlah elemen resistif dihubungkan secara seri dan digerakkan oleh sumber tegangan, jumlah daya total akan berbanding terbalik dengan resistansi total (tepatnya, tegangan itu kuadrat dibagi dengan resistansi), tetapi fraksi daya yang diterima oleh setiap elemen resistif individu akan sebanding dengan resistansinya.

Jika seseorang memiliki kawat dengan resistansi 1 ohm yang dihubungkan secara seri dengan bola lampu yang resistansinya 99 ohm, dan kombinasi tersebut digerakkan dengan sumber 100 volt, maka total daya akan 100 volt dikuadratkan, dibagi dengan 100 ohm resistansi total, yaitu 100 watt. Dari kekuatan itu, 99% akan dihamburkan dalam bola lampu dan 1% akan dihamburkan dalam kawat.

Jika resistansi bola lampu jatuh ke 0,001 ohm, maka daya total yang dihamburkan akan 100 volt dikuadratkan dibagi dengan resistansi total 1,001 ohm, yaitu 9.9990 watt. Dari kekuatan itu, sekitar 0,1% (10 watt) akan dihamburkan dalam bola lampu korsleting dan 99,9% (9980 watt) di kawat. Perhatikan bahwa disipasi daya maksimum pada bola lampu akan terjadi jika resistannya sama dengan kawat. Dalam hal ini, 5.000 watt akan dibagi rata antara kawat dan bohlam (masing-masing menerima 2.500 watt).

Ini tampaknya berasal dari asumsi bahwa, bahkan dalam idealisasi , arus melalui rangkaian masih terbatas, dan dengan demikian V = IR menyiratkan V = 0.

Model yang lebih masuk akal pendek dunia nyata adalah bahwa tegangan tetap nol; dalam kasus ideal nol perlawanan karena itu Anda akan memiliki arus tak terbatas . Kekuatan P = IV juga akan menjadi tak terbatas.

Pertanyaan Anda membuat saya penasaran, jadi saya memposting pertanyaan saya sendiri . Komentar tere oleh Nick Alexeev, saya pikir, pada dasarnya menjawab pertanyaan Anda - model hubungan pendek yang Anda baca dimaksudkan untuk memodelkan sirkuit yang lebih jinak, bukan yang meleleh.