¿Por qué no importa si una resistencia está antes o detrás de una caída de voltaje de LED wrt?

He leído que la corriente siempre es la misma dentro de un circuito, pero que yo sepa, el voltaje no lo es. Cada parte electrónica que uso reduce el voltaje más o menos, incluso los cables simples hacen esto. Hasta aquí todo bien.

Ahora me pregunto por qué no importa si una resistencia viene antes o detrás de un LED con respecto a las caídas de voltaje causadas por las partes de un circuito.

Supongo que tengo un circuito muy simple:

9V Battery -> Resistor -> LED -> 9V Battery

También se supone que el LED tiene un voltaje máximo de 3V y 20 mA. Entonces necesito calcular la resistencia deseada:

9V - 3V = 6V

Entonces, necesito una resistencia que saque 6V, y como quiero 20 mA y la corriente es la misma en todo el circuito, está de acuerdo con la ley de Ohm:

U = R * I
6V = R * 0,02A
R = 6V / 0,02A
R = 300 Ohm

De nuevo, hasta ahora, todo bien.

Ahora, con una resistencia de 6V, esto asegura que solo queden 3V para el LED: la batería proporciona 9V, la resistencia usa 6V, el LED obtiene los 3V restantes. Todo está bien.

Lo que no entiendo es por qué también funciona de la misma manera si tengo la resistencia detrás del LED. ¿No significa eso que tenemos una batería que proporciona 9V, el LED obtiene todos los 9V, usa 3V y luego 6V para la resistencia restante?

¿Por qué funciona esto? ¿No deberían ser 9V demasiado para el LED? ¿Por qué no importa si la resistencia está configurada antes o detrás del LED?

Una cosa que debe recordar es que el voltaje es relativo. El voltaje es una diferencia potencial y no tiene sentido discutir el voltaje sin una referencia 'cero'.

En el caso de su circuito LED habrá un voltaje a través de la batería, un voltaje a través del LED y un voltaje a través de la resistencia. Si sumas todos los voltajes a medida que avanzas por el circuito, obtienes cero: sube 9 en la batería, baja 6 en la resistencia, baja 3 en el LED, el total es cero y estás de vuelta en el mismo punto el circuito. El LED solo ve la diferencia de voltaje entre sus dos cables, al igual que la resistencia. Como solo la diferencia es importante, no importa en qué orden están conectadas las partes.

En cuanto a la corriente, es lo mismo a lo largo de un camino continuo. Los electrones no se crean ni destruyen (lo que entra debe salir). Como solo hay una ruta posible para que los electrones tomen en su circuito, la corriente será la misma en todos los componentes. En un circuito paralelo se ve lo contrario: todos los componentes tienen el mismo voltaje, pero las corrientes serán diferentes.

Si desea 3 V a través de un LED, no importa si aplica 13 V al ánodo y 10 V al cátodo. Todavía hay 3V a través del LED.