la façon dont l’électricité circule dépend de ce qui est examiné. Les électrons se déplacent en fait à travers un fil de la borne négative d’une batterie à la borne positive; les électrons sont chargés négativement. Les charges positives semblent se déplacer dans l’autre sens, mais restent en place avec leurs atomes non mobiles.
Par Douglas Krantz
comme un électron quitte l’atome et est remplacé par un autre électron, chaque atome passe d’une charge neutre à une charge positive et inversement. Les atomes d’un fil eux-mêmes, cependant, ne bougent pas.,
parce que les protons dans le noyau de l’atome ne bougent pas, les protons n’affectent pas le mouvement des charges électriques ou des champs magnétiques; parce que les électrons se déplacent, les électrons affectent les charges électriques et les champs magnétiques.
Donc… Dans un fil, les électrons chargés négativement se déplacent, et les atomes chargés positivement ne le font pas.
les ingénieurs électriciens disent que, dans un circuit électrique, l’électricité circule dans une direction: hors de la borne positive d’une batterie et de nouveau dans la borne négative., Les techniciens en électronique disent que l’électricité circule dans l’autre sens: hors de la borne négative d’une batterie et de nouveau dans la borne positive.
Ces deux théories semblent être en conflit. D’où vient cette confusion sur la direction du flux électrique?
la découverte du flux électrique
Benjamin Franklin a déclenché la confusion. Il a frotté la laine et la cire ensemble et a remarqué ce que nous appelons l’électricité statique.,
à cette époque, personne ne connaissait les électrons ou les charges, mais en essayant d’expliquer les phénomènes observés, il a conclu que quelque chose passait de la cire à la laine, ou de la laine à la cire. Il lui semblait que quelque chose passait de la cire à la laine.
il a publié la découverte.,
L’établissement de la Direction du flux
dans le monde entier, les scientifiques et les ingénieurs ont ajouté leurs propres idées à cette théorie, ont tenu des discussions sur cette théorie, ont publié leurs résultats en utilisant cette théorie et ont formellement établi que, pour le courant électrique, c’était la direction du flux.
dans le monde scientifique et technique, et dans toute la littérature et les livres, tout le monde « savait » que dans un circuit, l’électricité coulait de la borne de batterie positive à la borne négative. C’était un concept bien établi et tout changement à ce concept provoquerait un pandémonium de masse.,
mais la confusion sur la direction du flux électrique a commencé de toute façon.
rayons cathodiques
en 1869, en utilisant la haute tension, le physicien allemand Johann Hittorf a remarqué un phénomène d’ondes ou de rayons émanant de la cathode dans un tube à vide. Plus tard, ces rayons ou ondes sont devenus connus sous le nom de rayons cathodiques.
Edison Effet
quelques années plus tard, en entendant parler de ces rayons, et tout en essayant de comprendre et d’empêcher un certain noircissement à l’intérieur des lampes à incandescence, Thomas Edison a fait placer une électrode supplémentaire à l’intérieur d’une lampe.
il a été découvert que si une batterie, avec son côté positif connecté à l’électrode ajoutée (plaque), et son côté négatif connecté au filament (cathode), un courant électrique circulerait., Si la batterie était connectée dans l’autre sens, il a également été observé qu’aucun courant ne coulerait.
Ce courant, circulant du filament chaud, à travers le vide, à l’électrode, était invisible. Aucun but pratique n’a pu être trouvé pour la découverte, mais Edison a breveté cet « effet Edison » de toute façon.
L’électron
des années plus tard, J. J. Thomson a étudié les rayons cathodiques et il a compris l’électron dans l’atome. Il a également conclu que le flux de courant connu sous le nom d ‘ « effet Edison » était produit par des électrons voyageant dans le vide.,
le conflit dans le sens du flux électrique
nous avons eu un conflit. Les théories et les livres ont tous dit que dans un circuit, le courant électrique sort de la borne positive d’une batterie et retourne dans la borne négative. Ces découvertes ont conclu que, contrairement aux idées reçues, les électrons circulaient dans l’autre direction.
courant conventionnel
tenter de changer les livres, les théories, et surtout l’esprit de tous les ingénieurs et scientifiques du monde entier serait la cause d’arguments de masse., On a également supposé que la direction réelle ne faisait pas vraiment de différence, du moins tant que tout le monde s’en tenait à une direction de flux électrique ou à l’autre.
bien sûr, le flux de courant conventionnel ne fonctionne pas bien avec les tubes à vide ou avec la compréhension du magnétisme au niveau subatomique, mais il a été décidé que ces problèmes étaient moins un problème que d’essayer de changer les esprits de tout le monde et tous les livres.,
plutôt que d’avoir des ingénieurs et des scientifiques qui se battent entre eux sur la direction du flux de courant, la décision a été prise que tout le monde resterait avec ce qui est devenu connu sous le nom de « courant conventionnel ».
retour au présent
de nos jours, en général, les électroniciens utilisent le flux d’électrons comme direction du courant électrique, et les ingénieurs utilisent la direction conventionnelle du courant électrique.,
alors que le technicien en électronique a raison sur le mouvement des électrons, à l’exception des électrons voyageant dans le vide et les effets subatomiques du magnétisme, il n’y a vraiment aucun mal dans le concept des scientifiques et des ingénieurs du courant électrique conventionnel comme flux électrique.
En fait, à quelques fins scientifiques, la direction du courant conventionnel aide à la compréhension. La foudre, par exemple, commence au sol chargé positivement qui attire les électrons des molécules d’air à proximité., Comme la charge positive se déplace vers le haut, les électrons de plus haut sont tirés vers le bas jusqu’à ce que toute la colonne d’air est ionisée, conduisant des électrons des nuages chargés négativement au sol.
Les substances liquides ou gazeuses comme l’air, l’eau, même la chair humaine, ont des ions positifs (atomes sans suffisamment d’électrons pour les rendre neutres) qui se déplacent physiquement. Ceux-ci portent leur charge positive avec eux alors qu’ils voyagent à travers la substance. (Ce flux est vraiment une migration ionique, mais est considéré par certains comme un flux électrique.,)
L’acide dans les batteries et les électrolytes dans les condensateurs électrolytiques en sont des exemples. Certaines personnes considèrent que c’est la bonne direction du flux électrique.
cependant, dans la conception et la maintenance électriques, les batteries et les condensateurs sont les exceptions et non la règle. Ce ne sont que des composants indiqués sur les schémas et les schémas de câblage.
Il y a beaucoup plus dans les dessins que ces exceptions., Pour la compréhension du flux de courant électrique dans des matériaux solides comme le cuivre (lignes sur les schémas), et des composants comme les semi-conducteurs, la plupart des condensateurs, résistances, inductances et transformateurs, etc., les atomes restent en place pendant que les électrons se déplacent.
Cela fait-il vraiment une différence?
Le mouvement perçu de la charge positive ressemble plus à la « vague de Stade » vue dans un stade de football. Ce qui ressemble à une vague de l’océan est juste des gens debout et assis. Les gens ne bougent pas, ils se lèvent et s’assoient à nouveau. Cependant, parce qu’ils sont dans un mouvement synchrone, la « vague du stade » est perçue comme se déplaçant.,
Dans un fil, l’électron sortant d’un atome neutre prend sa charge négative neutralisante avec lui et laisse l’atome positif. L’atome est juste assis là et attend qu’un autre électron équilibre à nouveau les charges. La question Est: « Est-ce que cela signifie que rien ne bouge vers la droite, ou est-ce que cela signifie que quelque chose se déplace vers la droite? »
la réponse à cela est probablement « ça dépend ».
pour revenir au diagramme, il faut vraiment comprendre ce qui est regardé., Est-ce la charge négative de l’électron mouvement vers la gauche, ou est-ce le passage de charge électrique positive vers la droite, c’est le sens de circulation du courant?
la réponse à cela est plus sur ce qui est envisagé. Il y a deux composantes à la force électromagnétique, par exemple.
force électrique Because parce que les électrons individuels se déplacent vers la gauche si lentement et que les charges positives sont transmises vers la droite si rapidement, le flux électrique serait considéré comme des charges électriques transmises vers la droite.,
force magnétique Then encore une fois, parce que les charges positives ne bougent pas physiquement et que le magnétisme est lié au mouvement des électrons ou des protons (dans un fil, c’est le mouvement des électrons qui crée le magnétisme), le flux électrique serait considéré comme des électrons se déplaçant vers la gauche.
fil lui-même
debout en arrière et en regardant un fil, cependant, il y a trois vitesses de voyage.
Protons The les charges positives dans un atome (ions positifs utilisant la « vague de Stade ») ne bougent pas du tout. Les protons se déplacent à 0,0 mètre par seconde.,
électrons The les électrons individuels se déplacent lentement. Un électron individuel peut prendre des secondes à des heures pour aller d’une extrémité d’un fil à l’autre. Les électrons se déplacent à une vitesse de 1.0 mètres par seconde (ou plus) de 0,001 mètre par seconde (ou plus lent).
puissance Regardless quelle que soit la façon dont les électrons se déplacent, ou de quelle façon les ions positifs semblent se déplacer, la puissance se déplace dans les deux sens sur un fil à environ 2/3 de la vitesse de la lumière. Le transfert de puissance sur un fil, dans les deux sens, est d’environ 200 000 000 mètres par seconde.,
mouvement de la puissance
dans un fil, les ions positifs ont l’air de se déplacer dans une direction, les électrons se déplacent lentement dans l’autre direction et la puissance se déplace très rapidement dans les deux sens.
Quantité — pour utiliser la loi D’Ohms (E = I X R) ou la Loi de Watts (P = I x E), le courant électrique (I) doit être quantifié. La quantité convenue est liée au nombre de charges électriques dépassant un point spécifique dans un fil., (Charges positives pour les ingénieurs chargés de la conception des circuits électriques, charges négatives pour les techniciens qui tentent de gérer les effets du courant dans un circuit.)
en réalité, le mouvement « onde Statium » des charges positives ne décrit pas tout à fait le flux électrique car, dans un circuit électronique, les protons ne se déplacent pas le long d’un fil. Le mouvement des électrons ne décrit pas tout à fait le flux électrique car, à long terme, les électrons se déplacent si lentement., Comme il se déplace d’un atome à l’autre, chaque électron saute rapidement, mais dans l’ensemble, parce que l’électron continue de s’arrêter sur des atomes individuels, un électron individuel va lentement d’une extrémité d’un fil à l’autre.
En théorie électrique et électronique, ce transfert de puissance se fait généralement à l’aide de lignes de transmission ou de guides d’ondes, ou même en se propageant à pleine vitesse de la lumière de l’émission aux antennes de réception.
cela devient vraiment profond dans la physique,et les détails sont encore discutés. Je vais devoir entrer dans la théorie des ondes dans un autre article.
Dans quelle direction l’électricité circule-t-elle?, La réponse à cela semble n’être qu’une décision arbitraire, basée davantage sur l’utilisation de l’électricité et moins sur les caractéristiques physiques subatomiques des atomes (les électrons ou les protons).
flèches
bien sûr, parce que ce sont les ingénieurs qui pensent en termes de flux de courant conventionnel qui sont ceux qui arrivent à faire les symboles électroniques que nous voyons sur les schémas, les flèches pointent dans le sens du flux de courant conventionnel et non dans le sens du flux d’électrons.
Les techniciens en électronique comprennent cela et vivent avec ces symboles.,
je ne suis pas encore clair dans quelle direction les flux d’électricité à partir de la lecture de votre site web. À la fin, vous dites essentiellement que cela n’avait pas d’importance.
Vous avez aussi dit que c’est le »pouvoir »?) qui passe de la source à la charge. Je suppose que par pouvoir vous ne voulez pas dire énergie.,
Merci, R Z
flux D’électrons
la plupart des techniciens pensent que l’électricité circule dans un fil dans le sens où les électrons circulent. C’est la direction dans un fil qui montre réellement le mouvement physique. Un avantage majeur de cette pensée est que dans un fil, le magnétisme est affecté par le mouvement des électrons. (Le magnétisme est un effet majeur de l’électromagnétisme)., Un inconvénient majeur de cette pensée est que les électrons peuvent prendre des minutes à des heures pour se déplacer d’une extrémité d’un fil à une autre extrémité, et tout le monde « sait » que l’électricité se déplace près de la vitesse de la lumière.
flux de Charge positif
la plupart des ingénieurs pensent que l’électricité circule dans un fil dans la direction que les charges positives voyagent. (L’un des électrons est manquant d’un atome rend l’atome chargé positivement)., L’avantage de cette pensée est que, même si les charges positives ne bougent pas réellement, lorsque l’on regarde un fil de bout en bout, l’effet semble montrer que la charge positive se déplace à proximité de la vitesse de la lumière.
Mouvement sur une Paire de Fils
Il faut deux fils, cependant, pour faire un circuit électrique: un fil transporte le courant d’un chemin à l’écart de l’alimentation à la charge, et un fil transporte le courant l’autre sens à partir de la charge à l’alimentation.,
- Une façon de penser, c’est que les électrons, qui partent de l’alimentation sur un fil, retourné à l’alimentation sur l’autre fil, ou que l’alimentation est à court d’électrons.
- Une façon de penser, c’est que les charges positives, qui partent de l’alimentation sur un fil, retourné à l’alimentation sur l’autre fil, ou que l’alimentation est déséquilibrée.
Les deux façons de penser au travail de mouvement électrique; un seul moyen ou l’autre peut être utilisé à la fois., Essayez d’utiliser les deux à la fois devient confus en essayant d’expliquer comment l’électricité fonctionne à quelqu’un d’autre.
mouvement de puissance
la puissance, qui est le transfert d’énergie, se déplace le long d’une paire de fils (pour un circuit complet) à presque la vitesse de la lumière. Le problème avec le mouvement de puissance est qu’il ne peut pas être expliqué comme un simple mouvement d’électrons ou un mouvement de charge positive. Le mouvement de puissance est la combinaison du mouvement d’électron (mouvement négatif de charge) et du mouvement positif de charge., Si vous voulez comprendre le mouvement de puissance, alors vous devez comprendre à la fois la charge négative (l’électron) et le mouvement de charge positive.
Electricité – pas D’accord
pour que je puisse dire que l’électricité circule dans un sens ou dans l’autre, tout le monde doit se mettre d’accord sur la définition de l’électricité. Cela fait plus de Cent ans que l’électron a été découvert, et pourtant, il n’y a pas de véritable accord sur ce qui devrait être considéré comme de l’électricité.
Pour Moi, je choisis de faire référence aux électrons circulant dans le circuit., Les électrons physiques lorsqu’ils se déplacent autour d’un circuit semblent plus réels que le mouvement de charge positif perçu. Plutôt que de dire « l’électricité coule », j’essaie de dire « les électrons coulent ». Spécifier « électrons », pour moi, semble mieux fonctionner que le mot ambigu »électricité ».
Si vous pouvez obtenir tous les ingénieurs et techniciens, et tous les éducateurs et les manuels pour se mettre d’accord sur ce qu’est l’électricité, alors je peux vous dire de quelle façon il circule., Mais jusqu’à ce qu’il y ait un accord entre tout le monde sur ce qu’est l’électricité, qu’il s’agisse de déplacer des électrons ou de déplacer des charges positives, le mieux que je puisse vous dire est que l’une ou l’autre direction peut être utilisée, il suffit de rester dans la direction que vous choisissez. et ne blâmez personne pour avoir choisi l’autre direction.,http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_1/7.html – Conventional versus electron flow
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