Gran pregunta! Respuesta compleja Para entender por qué sucede esto sin una ruta de retorno ("polo negativo"), debe ir más allá de la Ley de Ohmios.
Todas las cargas aceleradas irradian. Entonces todo que conduce corriente alterna actúa como una antena. Sin embargo, a menudo son antenas pobres y no irradian bien. Como resultado, este aspecto a menudo puede ignorarse simplemente para simplificar el problema.
Para hacer una buena antena, debe transferir energía (la energía está contenida en voltajes y corrientes) en radiación electromagnética (donde la energía está contenida en los campos E y H) que se alejan de la antena. Esto requiere que la impedancia de su antena coincida aproximadamente, y que las corrientes que causan radiación se sumen en fase para que no se cancelen entre sí como lo harían en una línea de transmisión. Como mencionó Jim Dearden, puede diseñar esto para obtener ondas estacionarias o cancelarlas dependiendo de la longitud física.
El problema con su pregunta sobre "no tener un polo negativo" está relacionado con el uso de un modelo de circuito simplificado que no tiene que ver con los aspectos 3D y los campos de voltaje y corriente. La corriente puede fluir en cualquier cosa que sea conductora (polos o no polos). Las ondas EM (electromagnéticas) externas hacen esto todo el tiempo. Sin embargo, no existe un modelo de ley de ohmios que pueda predecir esto.
Para avanzar un paso de la simple ley de ohmios, los ingenieros han adoptado un modelo de "Resistencia a la radiación". Esto se usa de manera similar a la resistencia óhmica estándar. En la ley de ohmios, la energía disipada se convierte en calor. En el modelo de resistencia a la radiación, la energía disipada se convierte, bueno, en radiación.
La resistencia a la radiación es solo una herramienta simple para ayudar a los ingenieros a evaluar un elemento de circuito conocido (es decir, generalmente un tipo de RF lo calculó por usted) sin tener que usar las ecuaciones de Maxwell y aplicar las condiciones de contorno al circuito físico para comprender exactamente los modos de radiación.
La clave real para comprender el comportamiento de un circuito es comprender cuándo es importante tener en cuenta los aspectos de la radiación. Cuando la frecuencia de operación de un circuito tiene una longitud de onda físicamente cercana al tamaño del circuito, la Ley de Ohm comienza a descomponerse rápidamente. Como regla general, si la relación entre la longitud de onda y el tamaño del circuito es mayor que 0.1, entonces debe aplicar las ecuaciones de Maxwell para comprender cómo funcionará ese circuito. Por lo tanto, los términos antena de "cuarto de onda" deberían ser una pista de que necesita aplicar la teoría EM para comprender lo que hace el circuito.
Si tiene tiempo, intente digerir este artículo sobre la comprensión de la radiación EM . Está diseñado para enseñar a los ingenieros cómo los circuitos pueden funcionar de una manera que la ley de Ohm no puede predecir. Tiene mucha teoría EM, pero no es necesario que comprenda realmente todo eso para apreciar que hay una gran diferencia en el análisis de circuitos cuando su frecuencia de operación se acerca al tamaño físico de su circuito.
EDITAR: Solo pensé en otro ejemplo que podría ayudar. Los condensadores no tienen rutas de retorno, solo son circuitos abiertos, pero de alguna manera funcionan, ¿verdad? Esto (y los inductores que son solo cortos) solo funcionan debido a sus propiedades de radiación. Los ingenieros han encontrado una forma de convertir las ecuaciones de EM en elementos fijos (o elementos agrupados) para que puedan incorporarse en modelos de ley de ohmios, lo que facilita su trabajo. Al igual que con las antenas, puede haber mucho más que solo un trozo de metal sentado allí que no va a ninguna parte.