hvilken vej strømmen af elektricitet afhænger af, hvad der ses på. Elektroner bevæger sig faktisk gennem en ledning fra den negative terminal på et batteri til den positive terminal; elektroner er negativt ladet. Positive ladninger ser ud til at bevæge den anden retning, men forbliver faktisk sat med deres ikke-bevægelige atomer.
Af Douglas Krantz
da en elektron forlader atomet og erstattes med en anden elektron, skifter hvert atom fra en neutral ladning til en positiv ladning og tilbage igen. Atomerne i en ledning selv bevæger sig imidlertid ikke.,
fordi protonerne i atomets kerne ikke bevæger sig, påvirker protonerne ikke bevægelsen af elektriske ladninger eller magnetfelterne; fordi elektronerne bevæger sig, påvirker elektronerne de elektriske ladninger og magnetfelter.
så… I en ledning bevæger negativt ladede elektroner sig, og positivt ladede atomer gør det ikke.
elektriske ingeniører siger, at elektricitet i et elektrisk kredsløb strømmer en retning: ud af den positive terminal på et batteri og tilbage i den negative terminal., Elektroniske teknikere siger, at elektricitet strømmer den anden retning: ud af den negative terminal på et batteri og tilbage i den positive terminal.
disse to teorier synes at være i konflikt. Hvor kom denne forvirring over retningen af elektrisk strøm fra?
opdagelsen af elektrisk strøm
Benjamin Franklin startede forvirringen. Han gned uld og voks sammen og bemærkede, hvad vi kalder statisk elektricitet.,
På det tidspunkt vidste ingen om elektroner eller ladninger, men forsøgte at forklare de observerede fænomener, konkluderede han, at noget flyttede fra enten voks til uld eller fra uld til voks. Det så ud til ham som om noget flyttede fra voks til uld.
han offentliggjorde opdagelsen.,
oprettelsen af strømningsretningen
rundt om i verden tilføjede både forskere og ingeniører deres egne ideer til denne teori, afholdt diskussioner om denne teori, offentliggjorde deres fund ved hjælp af denne teori og formelt fastslået, at for elektrisk strøm var dette strømningsretningen.
i den videnskabelige og tekniske verden og i al litteratur og bøger “vidste alle”, at der i et kredsløb strømmede elektricitet fra den positive batteriterminal til den negative terminal. Dette var et veletableret koncept, og enhver ændring af dette koncept ville forårsage masse pandemonium.,
men forvirringen over elektrisk strømningsretning startede alligevel.
katodestråler
i 1869 bemærkede den tyske fysiker Johann Hittorf ved hjælp af højspænding et fænomen af bølger eller stråler, der stammer fra katoden i et vakuumrør. Senere blev disse stråler eller bølger kendt som katodestråler.
Edison Effect
Nogle år senere, på at høre om disse stråler, og samtidig forsøger at forstå og forhindre mørkfarvning på indersiden af glødelamper, Thomas Edison havde en af hans assistenter sted, en ekstra elektrode inde i en lampe.
det blev opdaget, at hvis et batteri med dets positive side forbundet til den tilsatte elektrode (plade) og dets negative side forbundet til filamentet (katoden), ville en elektrisk strøm strømme., Hvis batteriet blev tilsluttet omvendt, blev det også observeret, at ingen strøm ville strømme.
denne strøm, der strømmer fra det varme filament, gennem vakuumet til elektroden, var usynlig. Der kunne ikke findes noget praktisk formål med opdagelsen, men Edison patenterede alligevel denne “Edison-effekt”.
elektronen
år senere undersøgte JJ Thomson katodestrålerne, og han regnede ud om elektronen i atomet. Han konkluderede også, at den nuværende strøm kendt som “Edison-effekten” blev lavet af elektroner, der rejser gennem vakuumet.,
konflikten i retning af elektrisk strøm
vi havde en konflikt. Teorierne og bøgerne sagde alle, at i et kredsløb strømmer elektrisk strøm ud af den positive terminal på et batteri og vender tilbage til den negative terminal. Disse opdagelser konkluderede, at elektroner i modsætning til konventionel visdom flydede den anden retning.
konventionel strøm
forsøg på at ændre bøger, teorier og især sindet hos alle ingeniører og forskere rundt om i verden ville være årsagen til masseargumenter., Det blev også antaget, at den faktiske retning ikke rigtig gjorde en reel forskel, i det mindste så længe alle holdt sig til den ene retning af elektrisk strøm eller den anden.
selvfølgelig fungerer konventionel strømstrøm ikke godt med vakuumrør eller med den subatomære niveau forståelse af magnetisme, men det blev besluttet, at disse problemer var mindre af et problem end at forsøge at ændre alles sind og alle bøgerne.,
I stedet for at have ingeniører og forskere, der kæmper med hinanden over retningen af strømstrømmen, blev det besluttet, at alle ville forblive med det, der er blevet kendt som “konventionel strøm”.
tilbage til nutiden
i dag bruger de elektroniske teknikere generelt elektronstrømmen som retningen af elektrisk strøm, og ingeniørerne bruger den konventionelle retning af elektrisk strøm.,
mens den elektroniske tekniker er korrekt om bevægelsen af elektroner, med undtagelse af elektroner, der rejser gennem vakuum og de subatomære virkninger af magnetisme, er der virkelig ingen skade i forskernes og ingeniørernes koncept for den konventionelle elektriske strøm som elektrisk strøm.
faktisk hjælper retningen af konventionel strøm til forståelse for nogle få videnskabelige formål. Lyn starter for eksempel ved den positivt ladede jord, der trækker elektroner fra luftmolekyler i nærheden., Når den positive ladning bevæger sig op, trækkes elektronerne fra længere op, indtil hele luftkolonnen ioniseres, ledende elektroner fra de negativt ladede skyer til jorden.
flydende eller gasformige stoffer som luft, vand, selv menneskeligt kød, har positive ioner (atomer uden nok elektroner til at gøre dem neutrale), der fysisk bevæger sig. Disse bærer deres positive ladning med sig, når de rejser gennem stoffet. (Denne strømning er virkelig ionmigration, men anses af nogle for at være elektrisk strøm.,)
syre i batterier og elektrolytter i elektrolytkondensatorer er eksempler på dette. Nogle mennesker anser dette for at være den rigtige retning af elektrisk strøm.
men i elektrisk design og vedligeholdelse, batterier og kondensatorer er undtagelserne og ikke reglen. De er kun komponenter vist på skemaer og ledningsdiagrammer.
der er meget mere ved tegningerne end blot disse undtagelser., Til forståelse af elektrisk strøm i faste materialer som kobber (linjer på skemaer), og komponenter, som halvledere, de fleste kondensatorer, modstande, spoler og transformatorer osv. forbliver atomerne på plads, mens elektronerne bevæger sig.
gør det virkelig en forskel?
den opfattede bevægelse af den positive ladning er mere som “Stadionbølgen” set på et fodboldstadion. Hvad der ligner en havbølge er bare mennesker, der står og sidder. Folk bevæger sig ikke, de står bare op og sætter sig ned igen. Men fordi de er i en synkron bevægelse, opfattes “Stadionbølgen” at bevæge sig.,
i en ledning tager elektronen, der forlader et neutralt atom, sin neutraliserende negative ladning med det og efterlader atomet positivt. Atomet sidder bare der og venter på en anden elektron for at afbalancere ladningerne igen. Spørgsmålet Er, ” betyder det, at intet bevæger sig til højre, eller betyder det, at noget bevæger sig til højre?”
svaret på det er sandsynligvis”det afhænger”.
at komme tilbage til diagrammet skal man dog virkelig forstå, hvad der ses på., Er det den negativt ladede elektronbevægelse til venstre, eller er det passering af positiv elektrisk ladning til højre, det er retningen af elektrisk strømning?
svaret på dette handler mere om, hvad der ellers overvejes. Der er to komponenter til elektromagnetisk kraft, for eksempel.
elektrisk kraft — fordi de enkelte elektroner bevæger sig til venstre så langsomt, og de positive ladninger overføres til højre så hurtigt, vil den elektriske strømning betragtes som elektriske ladninger, der sendes til højre.,
Magnetiske Kraft, — Så igen, fordi de positive ladninger er ikke fysisk at flytte, og magnetisme er forbundet med elektron eller en proton bevægelse (i en tråd, det er elektronens bevægelse, der skaber magnetisme), den elektriske strøm vil blive anset for at være elektroner bevæger sig til venstre.
Wireire selv
Stående tilbage og ser på en ledning, men der er tre hastigheder på rejse. protoner-de positive ladninger i et atom (positive ioner ved hjælp af “Stadionbølgen”) bevæger sig slet ikke. Protonerne bevæger sig med 0, 0 meter i sekundet.,
elektroner — de enkelte elektroner bevæger sig langsomt. En individuel elektron kan tage sekunder til timer at gå fra den ene ende af en ledning til den anden. Elektronerne bevæger sig med en hastighed fra 1,0 meter per sekund (eller hurtigere) til 0,001 meter per sekund (eller langsommere).
Po .er-uanset hvilken vej elektroner bevæger sig, eller hvilken vej de positive ioner synes at bevæge sig, kører strømmen enten på en ledning på et sted omkring 2/3 lysets hastighed. Strømoverførsel på en ledning, i begge retninger, er omkring 200.000.000 meter i sekundet.,
Strømbevægelse
i en ledning ser de positive ioner bare ud som om de bevæger sig i en retning, elektronerne bevæger sig langsomt i den anden retning, og strømmen lynlåser meget hurtigt i begge retninger.
mængde — for at kunne anvende Ohms lov (e = i R R) eller Lawatt lov (P = I E E) skal elektrisk strøm (i) kvantificeres. Den aftalte mængde er bundet til antallet af elektriske ladninger, der går forbi et specifikt punkt i en ledning., (Positive ladninger for ingeniører beskæftiger sig med at designe elektriske kredsløb, negative ladninger for teknikere forsøger at beskæftige sig med virkningerne af strøm i et kredsløb.)
i virkeligheden beskriver “Statium Waveave” – bevægelsen af positive ladninger ikke helt elektrisk strøm, fordi protonerne i et elektronisk kredsløb ikke bevæger sig langs en ledning. Elektronbevægelsen beskriver ikke helt elektrisk strøm, fordi elektronerne i det lange løb bevæger sig så langsomt., Når den bevæger sig fra et atom til et andet, springer hver elektron hurtigt, men generelt, fordi elektronen holder op med individuelle atomer, går en individuel elektron langsomt fra den ene ende af en ledning til den anden.
i elektrisk teori og elektronisk theroy udføres denne kraftoverførsel normalt ved hjælp af transmissionslinjer eller bølgestyringer, eller endda formeres ved fuld lyshastighed fra transmission til modtagende antenner. dette bliver virkelig dybt ind i fysikken, og detaljerne diskuteres stadig om. Jeg bliver nødt til at komme ind i bølgeteori i en anden artikel.
hvilken retning strømmer elektricitet?, Svaret på det synes kun at være en vilkårlig beslutning, der er baseret mere på, hvad elektriciteten bruges til, og baseret mindre på atomernes subatomiske fysiske egenskaber (elektronerne eller protonerne).
Pilene
selvfølgelig, fordi det er den ingeniører tænke i konventionelle nuværende flow, der er dem, kom til at gøre den elektroniske symboler vi se på diagrammer, pile peger i retning af konventionelle aktuelle flow og ikke i retning af elektroner.
de elektroniske teknikere forstår dette og lever med disse symboler.,
jeg er stadig ikke klart, i hvilken retning elektricitet strømme fra at læse på din hjemmeside. I slutningen siger du dybest set, at det ikke gjorde noget.
du har også sagt, at det er den (“magt”?), der lynlåse gennem fra kilden til belastningen. Jeg antager med magt, at du ikke mener energi.,
Tak, R
elektronstrøm
De fleste teknikere mener, at elektricitet strømmer i en ledning i den retning, elektroner strømmer. Dette er retningen i en ledning, der faktisk viser fysisk bevægelse. En stor fordel ved denne tankegang er, at magnetisme i en ledning påvirkes af bevægelsen af elektroner. (Magnetisme er en stor effekt af elektromagnetisme)., En stor ulempe ved denne tankegang er, at elektroner kan tage minutter til timer at flytte fra den ene ende af en ledning til en anden ende, og alle “ved”, at elektricitet bevæger sig tæt på lysets hastighed.
positiv ladestrøm
De fleste ingeniører mener, at elektricitet strømmer i en ledning i den retning, som positive ladninger rejser. (En af elektronerne mangler fra et atom gør atomet positivt ladet)., Fordelen ved denne tankegang er, at selv om de positive ladninger faktisk ikke bevæger sig, når man ser på en ledning fra ende til ende, synes effekten at vise, at den positive ladning bevæger sig tæt på lysets hastighed.
bevægelse på et par ledninger
det tager dog to ledninger at lave et elektrisk kredsløb: en ledning bærer strømmen en vej væk fra strømforsyningen til belastningen, og en ledning bærer strømmen den anden vej fra belastningen til strømforsyningen.,
- en måde at tænke på er, at elektronerne, der forlader strømforsyningen på den ene ledning, skal returneres til strømforsyningen på den anden ledning, eller strømforsyningen løber tør for elektroner.
- en måde at tænke på er, at de positive ladninger, der forlader strømforsyningen på den ene ledning, skal returneres til strømforsyningen på den anden ledning, eller strømforsyningen bliver ubalanceret.
begge måder at tænke på elektrisk bevægelsesarbejde; kun den ene eller den anden måde kan bruges til tiden., Forsøger at bruge begge veje ad gangen bliver forvirrende, når de forsøger at forklare, hvordan elektricitet fungerer til en anden.
Po .er bevægelse
Po .er, som er overførsel af energi, bevæger sig langs et par ledninger (for et komplet kredsløb) ved næsten lysets hastighed. Problemet med strømbevægelse er, at det ikke kan forklares som bare elektronbevægelse eller positiv ladningsbevægelse. Po .er bevægelse er kombinationen af både elektron bevægelse (negativ ladning bevægelse) og positiv ladning bevægelse., Hvis du vil forstå strømbevægelse, skal du forstå både negativ ladning (elektronen) og positiv ladningsbevægelse.
elektricitet – ingen aftale
for at jeg kan sige, at elektricitet flyder den ene eller den anden retning, skal alle over hele verden blive enige om definitionen af elektricitet. Det har været over hundrede år siden elektronen blev opdaget, og der er stadig ingen reel aftale om, hvad der skal betragtes som elektricitet.
for mig vælger jeg at henvise til elektroner, der strømmer i kredsløbet., De fysiske elektroner, når de bevæger sig rundt i et kredsløb, virker mere virkelige end den opfattede positive ladningsbevægelse. I stedet for at sige “elektricitet flyder”, prøver jeg at sige “elektroner flyder”. At specificere” elektroner “synes for mig at fungere bedre end det tvetydige ord”elektricitet”.
Hvis du kan få alle ingeniører og teknikere, og alle undervisere og lærebøger til at blive enige om, hvad der er elektricitet, så kan jeg fortælle dig, hvilken vej det flyder., Men indtil der er en aftale blandt alle om, hvad elektricitet er, hvad enten det er at flytte elektroner eller flytte positive ladninger, er det bedste, jeg kan fortælle dig, at begge retninger kan bruges, Bare hold dig til den retning, du vælger. og læg ikke nogen ned for at vælge den anden retning.,http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_1/7.html – Conventional versus electron flow
Check It Out 
Skriv et svar