Koska negatiiviset hiukkaset kuljettaa nimi, joka kuulostaa ”sähköä,” jotkut aloittelijoille valitettavasti alkaa ajatella, että elektronit OVAT sähkö, ja he väärin alkaa kuvitella, että protonien (ottaa paljon vähemmän sähkö nimi?) eivät ole sähköisiä. Muutamat teksti-ja hakukirjat toteavat tämän jopa suoranaisesti sanoen, että sähkö koostuu elektroneista. Ei, väärin. Todellisuudessa elektronit ja protonit kantavat yhtä voimakkaita sähkövarauksia. Jos elektronit ovat ”sähköä”, protonitkin ovat” sähköä”.,
nyt kaikki oikein kertovat minulle, että johtojen sisällä olevat protonit eivät voi virrata, kun taas elektronit voivat. Kyllä, Tämä on totta… mutta koskee vain metalleja. Ja se pätee vain kiinteisiin metalleihin. Ja koskee vain kiinteitä metalleja, jotka eivät liiku. Kaikki metallit koostuvat positiivisesti varautuneista atomeista, jotka upotetaan liikuteltavien elektronien mereen. Kun kiinteässä, liikkumattomassa kuparilangassa syntyy sähkövirta,” elektronimeri ” siirtyy eteenpäin, mutta kuparin positiivisten atomien protonit eivät.,
Kuitenkin, kiinteät metallit eivät ole vain johtimet, ja monet muut aineet positiiviset atomit *tehdä* liiku, ja he *eivät* osallistua sähkövirta. Nämä erilaiset johtimet eivät ole mitään eksoottista. Ne ovat hyvin yleisiä, ne kaikki ympärillämme; niin lähellä meitä kuin mahdollista.
Ei-electron Maksu-virtaa
esimerkiksi, jos olet säkissä sormia takaisin vanhan mallinen televisio, sinun kärsisi vaarallinen tai tappava sähköisku. Aikana kivulias kokemus on ilmeisesti ollut huomattava virta ohjataan läpi kehon., Elektroneja ei kuitenkaan virrannut elimistösi läpi lainkaan. Ihmiskehon sähkövaraukset koostuvat kokonaan positiivisista ja negatiivisista varatuista atomeista eli ” ioneista.”Sähköiskunne aikana nämä varautuneet atomit virtasivat sähkövirtana. Nykyinen lihaa oli virtaus positiivista natrium-ja kalium-atomeja, negatiivinen klooria, ja lukuisia muita monimutkaisempia
positiiviset ja negatiiviset molekyylejä. Sähkövirran aikana positiiviset atomit virtasivat yhteen suuntaan, kun taas negatiiviset atomit virtasivat samanaikaisesti toisessa., Kuvitelkaa, että virrat ovat kuin pienten liikkuvien pisteiden väkijoukkoja, ja puolet pisteistä menee yhteen suuntaan ja puolet toiseen. Pienten pisteiden populaatiot liikkuvat toistensa läpi ilman, että pisteitä törmää toisiinsa. Positiiviatomit käyttäytyvät virtaavien protonien tavoin, mutta protonit, joihin on kiinnittynyt kokonaisia atomeja. Negatiiviset atomit käyttäytyvät kuin elektronit, jotka vetävät mukanaan kokonaisen atomin.Jotkut virtaukset ovat -OH negatiivinen vesi-ioneja, ja jotkut virrat ovat todellisia protonit (vaikka me yleensä kutsumme näitä +H positiivisia vetyioneja.)
So, inside human flesh …,mihin suuntaan sähkövirta todella meni? Seuraammeko negatiivisia hiukkasia ja jätämmekö myönteiset huomiotta? Vai päinvastoin, seuraten positiivisia? On yksinkertainen vastaus, mutta ensin…
Akut ovat toinen esimerkki ei-electron-tai ”ionic” johtimet. Kun kytket lampun akku, sinä muodostavat täydellisen piiri ja polku virtaa maksu on kautta sisällä akku, sekä kautta-lamppu hehkulampun ja johdot. Akun elektrolyytti on hyvin johtava., Alas akun sisällä, sisällä märkä kemikaalien välillä levyt, ampeeria taskulamppu nykyisen näkyy virtaus sekä positiiviset ja negatiiviset atomit. Akun läpi kulkee voimakas sähkövaraus, mutta yksittäisiä elektroneja ei virtaa akun läpi lainkaan. Eli aikana, jolloin lataus virtaa akun kahden levyn välillä, mikä on oikea suunta? Ei oikealta vasemmalle, ei vasemmalta oikealle, vaan molempiin suuntiin kerralla., Noin puolet varausvirrasta koostuu positiivisista atomeista, ja jäljelle jäävä osa koostuu takaperin virtaavista negatiivisista atomeista. Tietenkin (kiinteä, unmoving) metallilangat akun ulkopuolella, todellinen hiukkasvirtaus on vain negatiivinen positiivinen. Mutta akun märän elektrolyytin sisällä latausvirta kulkee samaan aikaan kahteen vastakkaiseen suuntaan. (Ja jos meidän pitäisi rakentaa piiri, kokonaan letkut täynnä suolavettä, ei metalli johtimia käytetään, niin kaikki nykyinen olisi bi-directional.,)
kaksisuuntaiset virtaukset ovat yleisiä
on monia muitakin paikkoja, joissa tällaisia positiivisia/negatiivisia virtauksia löytyy. Seuraavassa laitteiden ja materiaalien luettelossa johtimien sisällä olevat sähkövaraukset ovat siirrettävien positiivisten ja negatiivisten hiukkasten yhdistelmä. Sähkövirran aikana molemmat partikkelilajit kiertävät toisiaan vastakkaisiin suuntiin.,
kaksisuuntainen POS/NEG sähkövirtaa VOI olla:
- paristot
- ihmisen elinten
- kaikki elävät organismit
- hapot (enimmäkseen protoneja virtaus)
- maahan
- meren
- taivas (ionosfäärin)
- elektrolyytti kondensaattorit
- alumiinisulatoille
- nestemäisen elohopean ja juottaa
- ion-pohjainen palovaroitin
- elektrolyyttistä säiliöitä
- polttokenno’ proton kapellimestari ja ”solid acid” kalvot
- elektroforeesi geelit tutkimukseen (esp., DNA-testaus)
- ilmanpuhdistimet, savu pölynkerääjät, air ion virrat
- hiukkassuihkuja
- vertikaalinen ”taivas nykyinen” ilmapiiri
- kaasu vastuuvapauden, joka sisältää:
- sähkö-kipinät
- loisteputket
- natriumin ja elohopean arc katuvaloja
- neonvalot
- Maapallon Aurora
- salama ja koronapurkauksia
- arc hitsaaja
- Geiger counter-putket
- thyratron-putket
- elohopeahöyry tasasuuntaajat
Tämä luettelo ei ole niin lyhyt., Kysyn vielä kerran, mikä on sähkövirtojen todellinen suunta? Emme voi ratkaista ongelman vähättelyn tai teeskentelemällä, että kaksisuuntainen virtaukset koskevat vain jotain eksoottista, tai teeskennellä, että kaikki on täysin erillään arjen. Oma hermostomme perustuu kaksisuuntaisiin virtauksiin. Emme uskalla ajatella, että nykyinen metalli lanka on ”todellinen”, kun taas virtaukset ihmislihaa jotenkin ei.
No, mikä on ” ajankohtaista?”
jotta saisit jonkin verran tietoa, katsotaanpa yksityiskohtia., Kun yrittää ymmärtää virtapiirejä ja sähköiset mittaukset, tarvitsemme yksinkertainen tapa ottaa mittaukset tämä tärkeä yhteisö nimeltä ”sähkövirta.”Mutta toimenpide virtaukset, ei meidän täytyy ensin mitata, kuinka paljon nykyisen koostuu negatiiviset hiukkaset menevät yhteen suuntaan, ja positiivisia hiukkasia muut? Kyllä, mutta tarvitsemme tätä tietoa vain, jos haluamme tietää kaiken sähkövirrasta., Virtaava negatiiviset ja positiiviset eivät yleensä ole tasa-arvoisia, ja nopeus positiivisia yhteen suuntaan on yleensä ole sama kuin nopeus negatiivit muissa. Sähkövirta voi olla monimutkaista!
on kuitenkin Söpö kikka, jonka voimme vetää, jotta emme joutuisi katsomaan hiukkasia lainkaan. Tuo temppu sisältää vastauksen kysymykseen.
sähkövirtaa tuottavat kolme tärkeimmät vaikutukset: magnetismi, lämmitys, ja jännitehäviön resistiivinen johtimet. Nämä kolme efektiä kattavat lähes kaiken, mitä kohtaamme elektroniikassa., Ja nämä kolme vaikutusta eivät välitä positiivisten ja negatiivisten hiukkasten määrästä, tai niiden nopeudesta, massasta, niiden varauksesta jne. Jos sata positiivisia hiukkasia virtaa vasemmalle sekunnissa, tämä antaa täsmälleen yhtä paljon magnetismi, lämmitys, ja jännite kuin sata negatiivinen hiukkasia virtaa oikealle sekunnissa. (Huomaa: Tämä johtuu siitä, että hiukkasten napaisuuden kääntäminen kääntää virran ja hiukkassuunnan kääntäminen kääntää virran uudelleen! Kaksi negatiivia tekee positiivisen.,) Magnetismi, lämmitys ja jännitteen lasku yhdessä edustavat lähes kaikkia ominaisuuksia, jotka ovat tärkeitä jokapäiväisissä sähköpiireissä. Siksi useimpien sähkölaitteiden ja piirien kohdalla ei ole mitään merkitystä, jos virta on tehty positiivisista hiukkasista, jotka menevät yhteen suuntaan, tai negatiivisista hiukkasista, jotka menevät toiseen… tai puolet vähemmän negatiiveja, jotka virtaavat takaperin-puolitoistaprosenttisen joukon läpi.
Yksinkertaisesti sanottuna ampeerimittarisi ei välitä virtaavien hiukkasten suunnasta tai nopeudesta. Se ei pysty mittaamaan tai edes havaitsemaan niitä., ”Ampeerin” määritelmä ei tunnusta hiukkasten nopeutta, niiden suuntaa tai lukumäärää.
Joten, jotta voidaan yksinkertaistaa mittausta ja henkistä kuvan sähkövirtaa, me leikata pois käyttämättömät osat kuvan. Katsomme ampeereja, emme virtaavia hiukkasia. Teemme negatiivisista hiukkasista positiivisia ja lisäämme niiden virran eteenpäin virtaaviin positiivisiin hiukkasiin. Sivuutamme niiden nopeuden ja mittaamme sen sijaan vain virtausnopeuden: kokonaisvarauksen, joka virtaa sekunnissa. Emme enää ajattele virran olevan todellisten fyysisten hiukkasten virta., Sen sijaan määrittelemme ”sähkövirran” tarkoituksellisesti yksinomaan positiivisten hiukkasten virtaukseksi, joka virtaa tiettyyn suuntaan. Emme välitä hiukkasten todellisesta polaarisuudesta. Emme välitä heidän nopeudestaan emmekä heidän lukumäärästään. Jätämme huomiotta sekä liikuttavien hiukkasten nopeuden ja suunnan kemialliset vaikutukset että vaikutukset. Emme välitä positiivisten ja negatiivisten hiukkasten törmäyksistä. Välitämme vain kokonaisnettolatauksesta, joka kulkee tietyn pisteen ohi radalla. Todelliset syytteet ovat liian monimutkaisia käsiteltäväksi., Emme välitä siitä, onko kehossasi virtauksia puolipositiivisista, puolinegatiivisista hiukkasista, jotka virtaavat vastakkaisiin suuntiin!Lisätty monimutkaisuus saa meille hyvin vähän tietoa, kunhan olemme kiinnostuneita vain jännitteen pudotuksesta, magneettikentistä ja lämmityksestä.
Particle flow on todellinen, ”Ampeeria” ja ”nykyinen” ei ole
Kun alamme välittämättä nopeus ja suunta maksut, sitten voimme helposti rakentaa sähköisiä välineitä tai ”amp metriä”, joka mittaa theConventional sähkövirta kannalta magnetismi joka thecharge-virtaus luo…, tai jännitteen pudotus, joka näkyy kaikkialla aresistor, tai lämpötilan nousu on luotu kalibroitu pieceof vastus lanka. Nämä kolme mittarityyppiä ovat yhtä mieltä siitä, että” virta ”on” virta ” hiukkaspolariteeteista ja virtauksista riippumatta. Sitten voimme käyttää näitä mittareita kaikkialla. Lähes jokaisessa tilanteessa he kertovat meille kaiken, mitä voisimme koskaan haluta tietää virtoja chargedparticles tahansa piiri. Amp-mittari ei ehkä ole sopiva, kun sitä käytetään eksoottisessa fysiikan kokeessa., Se ei maalata oikea picturewhen suunnittelu elektronisäteen sisällä putket, tyhjiö -, tai ioni virtaa hermo kuituja. Se ei pysty havaitsemaan reaalivirta; sen sijaan se mittaa vain meidän perinteisesti määritelty simplecurrent. Mutta enemmän kuin 99% sähkö ja elektroniikka, thedirection hiukkasia on merkityksetön, ja ampeerimittari kertoo theso sanottu ”todellinen” nykyinen, kun taas piilossa todellinen hiukkasten virtaa.,
Tai laittaa se yksinkertaisesti: me teeskennellä, että ”sähkövirtaa” ovat aina koostuu POSITIIVISIA hiukkasia tuntematon nopeus, niin että kaikki negatiiviset virtaukset ovat määritelty positiivisia hiukkasia virtaa taaksepäin sen sijaan, että negatiiviset hiukkaset virtaa eteenpäin.
hämmentävät opiskelijat kahdensadan vuoden ajan
aiheutamme joitakin ongelmia valitsemalla positiivisen varauksen. Mitä esimerkiksi tapahtuu, jos me kaikki ajattelemme monta vuotta näin yksinkertaistetun ”sähkövirran” suhteen?”Voisimmeko lopulta alkaa uskoa, että tämä yksinkertaistettu käsitys positiivisesta sähkövirrasta on todellinen?, Mutta se ei ole todellista, se on vain yksi tapa yksinkertaistaa asioita. Yksinkertaistetun kuvan ja hiukkasvirtojen välillä on aito ero. Suolaveden ja metallien sisällä olevat vahvistimet eivät aivan vastaisi visuaalista kuvaa liikkuvista hiukkasista. Mutta jos todella uskomme ampeerien olevan todellisia, voimme alkaa epäillä virtaavien maksujen olemassaoloa. Saatamme alkaa nähdä ”sähkövirta” itsensä eräänlainen abstrakti, näkymätön, vaikeasti kuvitella asia. Saatamme menettää tietoa siitä, että sähkövirta on varsinainen aineen virtaus., Saatamme menettää tietoa siitä, että piirin sisällä virtaa todellisia, näkyviä hiukkasia tai että näillä hiukkasilla on todellinen keskinopeus, massa ja suunta.
koska ”Ampeerit” ovat niin uskomattoman hyödyllisiä, virran yksinkertaistettu tulkitseminen ottaa vallan ja muuttuu todellisemmaksi kuin todellisuus. Se antaa meille mahdollisuuden ymmärtää osia fyysisestä tieteestä, jotka muuten voisivat olla monimutkaisia kuvitella. Mutta myönteisten maksujen haltuunotossa jää jäljelle joitakin nalkuttavia kysymyksiä, kuten ” mihin suuntaan sähköisyys todella virtaa?”(virnistää!)
Vastaa