Court-circuit = pas d'alimentation?

Maintenant, je veux construire des trucs et je suis vraiment intéressé à apprendre des choses (pensez à partir de zéro).
Je lis donc tout ce site Web et la ligne suivante dans cet article m'a fait me gratter la tête pendant un certain temps:

[à propos de la puissance nominale d'un circuit]
De même, si nous avons une condition de court-circuit, le flux de courant est présent mais il n'y a pas de tension V = 0, donc 0 x I = 0, donc encore une fois la puissance dissipée dans le circuit est 0.

Je suis sûr que vous pouvez faire fondre des choses lorsque vous le connectez aux deux extrémités d'une batterie. Non pas que je l'ai essayé moi-même, mais même toucher les deux extrémités d'une pile AAA avec un fil métallique produit des étincelles et de la chaleur. Est-il vraiment exact qu'il n'y a pas de puissance dissipée dans le circuit en cas de court-circuit?

De plus, je me souviens qu'il ne pouvait pas y avoir de flux d'électrons dans un circuit s'il n'y avait pas de chute de tension entre les deux extrémités du circuit. Alors, la ligne que j'ai citée n'est-elle pas contradictoire?

Vous ne devriez pas être si dur avec votre professeur.

Une grande partie de la confusion avec laquelle les nouveaux arrivants en EE se débattent est que nous parlons de circuits théoriques IDÉAUX dans le cadre du processus d'enseignement. Dans les circuits idéaux, les choses agissent souvent plutôt contrairement à vos notions intuitives et expérimentales sur la façon dont les choses fonctionnent réellement.

Des choses comme les courts-circuits, les transformateurs, les diodes et à peu près tout le reste avec lequel nous travaillons, ont des modèles idéaux que nous utilisons pour les décrire et les comprendre dans le cadre de la façon dont nous essayons de les utiliser. La réalité est beaucoup plus compliquée et beaucoup plus difficile, voire impossible, à définir entièrement.

En tant que telle, la définition d'un "court-circuit" est en fait un "composant idéal". Il s'agit d'une résistance à résistance nulle, soit . Autrement dit, la force de la batterie agira à travers elle sans force opposée. Ne poussant sur rien, vous ne travaillez pas et aucun pouvoir n'est dissipé.$0\Omega$

Dans la vraie vie bien sûr, le fil que vous utilisez pour court-circuiter la batterie a une petite résistance. La batterie elle-même a également une certaine résistance interne. Étant donné que ces deux éléments sont petits, le courant résultant est très important. Cela signifie que beaucoup d'énergie est dissipée dans le fil, et dans la batterie et les choses deviennent rapidement plutôt chaudes.

Comme je l'ai dit, ne soyez pas si dur avec votre professeur. Beaucoup d'EE acceptent les idéaux à leur valeur nominale tout en réalisant que la réalité est plutôt différente. Les modèles idéaux nous donnent un point de base pour travailler à partir duquel nous pouvons concevoir des choses à un niveau de précision de travail sans se perdre dans le chaos des effets du monde réel.

Cependant, nous devons toujours être conscients que les idéaux sont un mythe.

même toucher les deux extrémités d'une pile AAA avec un fil métallique produit des étincelles et de la chaleur

Pour analyser ce circuit, vous devez considérer à la fois la résistance interne de la batterie et la résistance réelle du fil.

Puisqu'un vrai fil a une résistance non nulle, une certaine puissance sera en effet fournie au fil et transformée en chaleur.

Mais aussi, comme une vraie batterie a une résistance interne, une partie de l'énergie sera convertie en chaleur à l'intérieur de la batterie où elle ne fait aucun bien et peut endommager la batterie.

La déclaration (du site Web) n'est correcte que dans un sens purement théorique, car il n'y a vraiment pas de court-circuit de 0 ohm. Tous les fils ont une certaine résistance et une batterie elle-même a une résistance interne. Votre professeur avait en effet raison - s'il y a un courant, alors il y a une chute de tension, même si elle peut être très faible.

En fait, une façon de mesurer le courant dans un circuit est de placer une petite résistance calibrée (appelée résistance de shunt) de typiquement 0,01 ohm en série avec la charge, et de mesurer la chute de tension (généralement en millivolts) du shunt.

Une tension nulle avec un court-circuit n'est vraie que s'il y a une résistance nulle. C'est une déclaration théorique.

En réalité (au moins pour nous à température ambiante) il y aura toujours une certaine résistance et donc un court-circuit aura une certaine tension et donc de la puissance.

Considérez le circuit idéal (a) ci-dessous. Un courant de 2 A circule dans le circuit. Il va de A à B, à travers la résistance à C, puis à D, et à travers la source de tension à A, complétant le circuit.

Maintenant, quelle est la chute de tension dans le fil AB, et quelle puissance y est dissipée? C'est un fil idéal, donc sa résistance est nulle, et donc la chute de tension et la puissance sont également nulles. Indépendamment du fait qu'un courant de 2 A le traverse. Un fil idéal est un court-circuit, et en voici un qui ne dissipe aucune puissance, comme l'a dit votre professeur.

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

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

Évidemment, il y a aussi une chute de tension, car la tension nette autour du circuit doit être nulle. Une tension non nulle multipliée par un courant infini donne une puissance infinie. Ceci est différent de (a), car ici, toute la source de tension a été court-circuitée.

^{simuler ce circuit}

Lorsqu'un certain nombre d'éléments résistifs sont connectés en série et entraînés par une source de tension, la quantité totale de puissance sera inversement proportionnelle à la résistance totale (pour être précis, c'est la tension au carré divisée par la résistance), mais la fraction de puissance reçue par chaque élément résistif individuel sera proportionnel à sa résistance.

Si l'on a un fil avec une résistance de 1 ohms connecté en série avec une ampoule dont la résistance est de 99 ohms, et que cette combinaison est entraînée avec une source de 100 volts, alors la puissance totale sera de 100 volts au carré, divisée par les 100 ohms résistance totale, soit 100 watts. De cette puissance, 99% seraient dissipés dans l'ampoule et 1% seraient dissipés dans le fil.

Si la résistance de l'ampoule devait chuter à 0,001 ohms, la puissance totale dissipée serait de 100 volts carrés divisée par la résistance totale de 1,001 ohms, soit 9 9990 watts. De cette puissance, environ 0,1% (10 watts) seraient dissipés dans l'ampoule court-circuitée et 99,9% (9980 watts) dans le fil. Notez que la dissipation de puissance maximale dans l'ampoule se produirait si sa résistance était égale à celle du fil. Dans ce cas, 5 000 watts seraient répartis également entre le fil et l'ampoule (chacun recevant 2 500 watts).

Cela semble provenir d'une hypothèse selon laquelle, même dans l' idéalisation , le courant à travers le circuit est toujours fini, et donc V = IR implique V = 0.

Un modèle plus raisonnable, un court-circuit dans le monde réel, serait que la tension reste non nulle; dans le cas idéal de résistance nulle, vous auriez donc un courant infini . La puissance P = IV serait également infinie.

Votre question m'a rendu curieux, donc je posté la mienne . Le commentaire de Nick Alexeev, je pense, répond essentiellement à votre question - le modèle du court-circuit que vous lisez est destiné à modéliser des circuits plus bénins, pas ceux qui fondent.