Почему светодиод гаснет, если через короткое замыкание идет большой ток?

Если я правильно читаю ваш пост, я не думаю, что вы задаете вопрос, который хотите задать. Вы понимаете, что сопротивление 0 не нужно для короткого замыкания, все, что нужно, это очень низкое сопротивление, поэтому ток очень большой. Конечно, нулевое сопротивление невозможно, но, как вы говорите, очень низкое сопротивление может привести к очень высокому (хотя и не бесконечному) току.

Ваш фактический вопрос, кажется, «Почему светодиод выключается, если большой ток проходит через короткое замыкание?». И ответ заключается в том, что источник напряжения (например, батарея) может обеспечить только определенное количество тока. Некоторые гуглы, кажется, предполагают, что типичная батарея может обеспечить только около$1\, \mathrm{A}$тока или около того; Я не знаю, правильно ли это, но, конечно, гораздо меньше, чем$300\, \mathrm{A}$.

Применяя это к вашей симуляции, допустим, через короткое замыкание проходит 1 ампер. Это означает падение напряжения на$0.01\, \mathrm{V}$, так что другое сопротивление имеет$0.01\, \mathrm{mA}$тока, вероятно, недостаточно для питания светодиода.

Бесконечность и 0 часто являются хорошим приближением для «очень большого» и «незначительного» в физике.

Нулевое сопротивление можно получить с помощью сверхпроводников, но обычно это непросто. Тем не менее, даже очень низкое сопротивление достаточно для короткого замыкания. И есть еще один интересный эффект: в то время как закон Ома говорит, что ток может расти бесконечно за счет снижения сопротивления, в действительности количество электронов, которое может дать батарея или любой другой источник, ограничено, и, таким образом, ток никогда не может вырасти выше определенного значения. .

Конечно, их не существует, потому что вы никогда не сможете достичь бесконечного тока.

Дело в том, что вам не нужно, чтобы он был бесконечным, просто «слишком высоким». Если сопротивление «слишком низкое», то ток может быть выше допустимого для материалов. Это может привести к тому, что что-то сломается, или, особенно, устройство может взорваться/сгореть.

Сопротивление может просто нагреться до температуры, достаточной для того, чтобы расплавиться, но другие хрупкие объекты могут иметь худшие последствия.

Вы делаете предположение, что батарея идеальна - она ​​может выдавать 300 ампер и при этом обеспечивать такое же напряжение. В действительности внутреннее сопротивление батареи намного больше, чем$.01~\rm\Omega$. В результате выходное напряжение падает, когда вы нагружаете его таким малым сопротивлением.

Вы можете предположить, что сопротивление в проводе намного меньше, чем светодиод + резистор. Итак, предположим, что общее сопротивление, видимое батареей, является коротким. Затем посмотрите на соотношение между токовым потоком для параллельной цепи. Затем проверьте характеристики светодиодов. Если светодиод снова загорелся после того, как короткое замыкание было устранено, батарея не сгорела, и что-то должно было пройти или не пройти через светодиод, но все это зависит от вас, чтобы копаться. Все полупроводники немного отличаются, и через светодиод может течь ток, но по вероятностным причинам количество излучаемого света может быть близко к нулю с увеличением энергии. Фотоны будут иметь больше энергии, но интенсивность уменьшится. Вы можете проверить вероятность Ферми и то, что называется плотностью состояний внутри материалов, если хотите. Или вы можете загрузить характеристики светодиодов в Интернете и попытаться изучить этот лист данных, чтобы выяснить, что вы можете сделать, чтобы понять, как работают диоды. Удачи!

Короткое замыкание — это просто параллельная цепь, добавленная там, где ее быть не должно. Если параллельная цепь имеет низкое сопротивление, то она потребляет большую часть тока. Вам нужно только знать расчеты сопротивления параллельно, чтобы понять, что произойдет, если ваша цепь закоротит, если только вы не добавили более сложные компоненты в части цепи.

(Я не очень опытен, если это не так, пожалуйста, прокомментируйте)