w jaki sposób przepływ prądu zależy od tego, na co się patrzy. Elektrony faktycznie przemieszczają się przez przewód z ujemnego terminala akumulatora do dodatniego terminala; elektrony są naładowane ujemnie. Ładunki dodatnie wydają się poruszać w przeciwnym kierunku, ale w rzeczywistości pozostają w miejscu z nie poruszającymi się atomami.
by Douglas Krantz 
gdy elektron opuszcza atom i zostaje zastąpiony innym elektronem, każdy atom zmienia się z ładunku neutralnego na ładunek dodatni i z powrotem. Same Atomy drutu nie poruszają się jednak.,
ponieważ protony w jądrze atomu nie poruszają się, protony nie wpływają na ruch ładunków elektrycznych ani pola magnetycznego; ponieważ elektrony się poruszają, elektrony wpływają na ładunki elektryczne i pola magnetyczne.
So… W przewodzie ujemnie naładowane elektrony poruszają się, a dodatnio naładowane Atomy nie.
inżynierowie elektrycy mówią, że w obwodzie elektrycznym prąd płynie w jednym kierunku: z dodatniego zacisku akumulatora i z powrotem do ujemnego zacisku., Technicy elektronicy twierdzą, że energia elektryczna przepływa w przeciwnym kierunku: z ujemnego zacisku akumulatora i z powrotem do dodatniego zacisku.
te dwie teorie wydają się być sprzeczne. Skąd się wzięło to zamieszanie co do kierunku przepływu elektrycznego?
odkrycie przepływu elektrycznego
Benjamina Franklina zapoczątkowało zamieszanie. Przetarł wełnę i wosk i zauważył coś, co nazywamy elektrycznością statyczną.,
w tym czasie nikt nie wiedział o elektronach i ładunkach, ale próbując wyjaśnić obserwowane zjawiska, doszedł do wniosku, że coś się przemieszczało albo z wosku do wełny, albo z wełny do wosku. Wyglądało na to, że coś przeszło z wosku do wełny.
opublikował odkrycie.,
ustalenie kierunku przepływu
na całym świecie naukowcy i inżynierowie dodali do tej teorii własne pomysły, przeprowadzili dyskusje na temat tej teorii, opublikowali swoje odkrycia przy użyciu tej teorii i formalnie ustalili, że dla prądu elektrycznego jest to kierunek przepływu.
w świecie nauki i inżynierii, we wszystkich literaturze i książkach, wszyscy „wiedzieli”, że w obwodzie prąd płynął z dodatniego terminala akumulatora do ujemnego terminala. Była to dobrze ugruntowana koncepcja i każda zmiana tej koncepcji spowodowałaby masowe pandemonium.,
ale i tak zaczęło się zamieszanie co do kierunku przepływu elektrycznego.
promienie katodowe
w 1869 roku, wykorzystując wysokie napięcie, niemiecki fizyk Johann Hittorf zauważył zjawisko fal lub promieni emanujących z katody w rurze próżniowej. Później te promienie lub fale stały się znane jako promienie katodowe.
efekt Edisona
kilka lat później, słysząc o tych promieniach i próbując zrozumieć i zapobiec zaczernieniu wewnątrz lamp żarowych, Thomas Edison kazał jednemu ze swoich asystentów umieścić dodatkową elektrodę wewnątrz lampy.
odkryto, że jeśli bateria, z jej stroną dodatnią połączoną z dodaną elektrodą (płytką), a jej stroną ujemną połączoną z żarnikiem (katodą), przepływałby prąd elektryczny., Jeśli bateria była podłączona na odwrót, zaobserwowano również, że prąd nie będzie płynął.
prąd ten, płynący z gorącego żarnika, przez próżnię, do elektrody, był niewidoczny. Nie znaleziono żadnego praktycznego celu odkrycia, ale Edison opatentował ten „efekt Edisona”.
Elektron
lata później J. J. Thomson zbadał promienie katodowe i zorientował się o elektronie w atomie. Doszedł również do wniosku, że przepływ prądu znany jako „efekt Edisona” został wykonany przez elektrony podróżujące przez próżnię.,
konflikt w kierunku przepływu elektrycznego
mieliśmy konflikt. Teorie i książki mówiły, że w obwodzie prąd elektryczny wypływa z dodatniego zacisku akumulatora i powraca do ujemnego zacisku. Odkrycia te doszły do wniosku, że w przeciwieństwie do konwencjonalnej mądrości, elektrony płynęły w przeciwnym kierunku.
prąd konwencjonalny
próba zmiany książek, teorii, a zwłaszcza umysłów wszystkich inżynierów i naukowców na całym świecie byłaby przyczyną masowych argumentów., Zakładano również, że rzeczywisty kierunek nie ma realnej różnicy, przynajmniej tak długo, jak wszyscy trzymali się jednego kierunku przepływu elektrycznego lub drugiego.
oczywiście konwencjonalny przepływ prądu nie działa dobrze z lampami próżniowymi lub z subatomowym zrozumieniem magnetyzmu, ale zdecydowano, że problemy te są mniej problemem niż próba zmiany zdania wszystkich i wszystkich książek.,
zamiast mieć inżynierów i naukowców walczących ze sobą o kierunek przepływu prądu, podjęto decyzję, że wszyscy pozostaną przy tym, co stało się znane jako „prąd konwencjonalny”.
powrót do teraźniejszości
obecnie, ogólnie rzecz biorąc, technicy elektronicy używają przepływu elektronów Jako kierunku prądu elektrycznego, a inżynierowie używają konwencjonalnego kierunku prądu elektrycznego.,
podczas gdy technik elektronik ma rację co do ruchu elektronów, z wyjątkiem elektronów podróżujących przez próżnię i subatomowych efektów magnetyzmu, nie ma naprawdę żadnej szkody w koncepcji naukowców i inżynierów konwencjonalnego prądu elektrycznego jako przepływu elektrycznego.
w kilku celach naukowych kierunek prądu konwencjonalnego pomaga w zrozumieniu. Na przykład piorun zaczyna się od naładowanego dodatnio podłoża, które przyciąga elektrony z pobliskich cząsteczek powietrza., Gdy ładunek dodatni porusza się w górę, elektrony z dalszej góry są ciągnięte w dół, aż cała kolumna powietrza jest zjonizowana, przewodząc elektrony z ujemnie naładowanych chmur do ziemi.
Substancje ciekłe lub gazowe, takie jak powietrze, woda, a nawet ludzkie ciało, mają jony dodatnie (Atomy bez wystarczającej ilości elektronów, aby uczynić je neutralnymi), które poruszają się fizycznie. Niosą one ze sobą ładunek dodatni podczas podróży przez substancję. (Przepływ ten jest naprawdę migracją jonów, ale jest uważany przez niektórych za przepływ elektryczny.,)
kwas w akumulatorach i elektrolity w kondensatorach elektrolitycznych są tego przykładami. Niektórzy uważają, że jest to właściwy kierunek przepływu elektrycznego.
jednak w projektowaniu i konserwacji urządzeń elektrycznych wyjątki stanowią baterie i kondensatory, a nie reguła. Są to tylko elementy pokazane na schematach i schematach okablowania.
w rysunkach jest o wiele więcej niż tylko te wyjątki., Do zrozumienia przepływu prądu elektrycznego w materiałach stałych, takich jak miedź (linie na schematach), oraz elementów takich jak półprzewodniki, większość kondensatorów, Rezystory, cewki i transformatory, itp., Atomy pozostają na miejscu, podczas gdy elektrony poruszają się.
czy to naprawdę robi różnicę?
postrzegany ruch ładunku dodatniego jest bardziej podobny do” fali stadionowej ” widzianej na stadionie piłkarskim. To, co wygląda jak fala oceanu, to tylko ludzie stojący i siedzący. Ludzie się nie ruszają, po prostu wstają, a potem znowu siadają. Jednak ponieważ są w ruchu synchronicznym, „fala stadionowa” jest postrzegana jako ruch.,
w przewodzie elektron opuszczający ATOM neutralny zabiera ze sobą ładunek neutralizujący ujemny i pozostawia atom dodatni. Atom po prostu siedzi i czeka na kolejny elektron, aby zrównoważyć ładunki ponownie. Pytanie brzmi: „czy to oznacza, że nic nie przesuwa się w prawo, czy też oznacza, że coś przesuwa się w prawo?”
odpowiedź na to pytanie brzmi prawdopodobnie „to zależy”.
Wracając jednak do diagramu, trzeba naprawdę zrozumieć, na co się patrzy., Czy jest to ujemnie naładowany ruch elektronu w lewo, czy jest to przejście dodatniego ładunku elektrycznego w prawo, to jest kierunek przepływu elektrycznego?
odpowiedź na to pytanie jest bardziej o to, co jeszcze jest rozważane. Istnieją na przykład dwa składniki siły elektromagnetycznej.
Siła elektryczna – ponieważ poszczególne elektrony poruszają się w lewo tak wolno, a ładunki dodatnie są przekazywane w prawo tak szybko, przepływ elektryczny byłby uważany za ładunek elektryczny przekazywany w prawo.,
Siła magnetyczna-z drugiej strony, ponieważ ładunki dodatnie nie poruszają się fizycznie, a magnetyzm jest związany z ruchem elektronów lub protonów (w drucie to ruch elektronów tworzy magnetyzm), przepływ elektryczny uważa się za elektrony poruszające się w lewo.
sam przewód
protony-ładunki dodatnie w atomie (jony dodatnie wykorzystujące „falę stadionową”) w ogóle się nie poruszają. Protony poruszają się z prędkością 0,0 m / s.,
elektrony-poszczególne elektrony poruszają się powoli. Pojedynczy elektron może trwać od kilku sekund do kilku godzin, aby przejść od jednego końca drutu do drugiego. Elektrony poruszają się z prędkością od 1,0 metrów na sekundę (lub szybciej) do 0,001 metrów na sekundę (lub wolniej).
moc-niezależnie od tego, w którą stronę poruszają się elektrony lub w którą stronę poruszają się jony dodatnie, moc porusza się w dowolnym kierunku na przewodzie z prędkością około 2/3 prędkości światła. Transfer mocy na przewodzie w obu kierunkach wynosi około 200 000 000 metrów na sekundę.,
ruch mocy
w przewodzie jony dodatnie wyglądają tak, jakby poruszały się w jednym kierunku, elektrony powoli poruszają się w drugim kierunku, a suwaki mocy bardzo szybko poruszają się w obu kierunkach.
Ilość-aby zastosować prawo Ohmów (E = i X R) lub prawo watów (P = I X E), prąd elektryczny (I) musi być oznaczony ilościowo. Uzgodniona ilość jest związana z liczbą ładunków elektrycznych mijających określony punkt w przewodzie., (Dodatnie ładunki dla inżynierów zajmujących się projektowaniem obwodów elektrycznych, ujemne ładunki dla techników próbujących radzić sobie ze skutkami prądu w obwodzie.)
w rzeczywistości ruch „fali Statium” ładunków dodatnich nie do końca opisuje przepływ elektryczny, ponieważ w obwodzie elektronicznym protony nie poruszają się wzdłuż przewodu. Ruch elektronów nie do końca opisuje przepływ elektryczny, ponieważ w dłuższej perspektywie elektrony poruszają się tak wolno., Gdy porusza się z jednego atomu do drugiego, każdy elektron szybko skacze, ale ogólnie, ponieważ elektron zatrzymuje się na poszczególnych atomach, pojedynczy elektron przechodzi powoli z jednego końca drutu do drugiego.
w teorii elektrotechniki i elektroniki ten transfer mocy odbywa się zwykle za pomocą linii przesyłowych lub prowadnic falowych, a nawet propagując się z pełną prędkością światła od anten nadawczych do odbiorczych.
to wkracza bardzo głęboko w fizykę, a szczegóły wciąż są dyskutowane. Będę musiał przejść do teorii fal w innym artykule.
w którym kierunku płynie prąd?, Odpowiedź na to wydaje się być tylko arbitralną decyzją, opartą bardziej na tym, do czego energia elektryczna jest używana, a mniej na subatomowych cechach fizycznych atomów (elektronów lub protonów).
Strzałki
oczywiście, ponieważ to inżynierowie myślenia w kategoriach konwencjonalnego przepływu prądu, które są te Coraz do symboli elektronicznych widzimy na schematach, strzałki wskazują w kierunku konwencjonalnego przepływu prądu, a nie w kierunku przepływu elektronów.
elektronicy to rozumieją i żyją z tymi symbolami.,
nadal Nie wiem, w jakim kierunku płynie prąd z lektury na twojej stronie. Na końcu mówisz, że to bez znaczenia.
powiedziałeś też, że jest to („moc”?), który przechodzi od źródła do ładunku. Zakładam, że przez moc nie masz na myśli energii.,
dziękuję, R Z
przepływ elektronów
Większość techników uważa, że energia elektryczna przepływa w przewodzie w kierunku, w którym przepływają elektrony. Jest to kierunek w drucie, który faktycznie pokazuje ruch fizyczny. Główną zaletą tego myślenia jest to, że w drucie na magnetyzm wpływa ruch elektronów. (Magnetyzm jest głównym efektem elektromagnetyzmu)., Główną wadą tego myślenia jest to, że elektrony mogą trwać od kilku minut do godzin, aby przejść od jednego końca drutu do drugiego końca, a każdy „wie”, że elektryczność podróżuje blisko prędkości światła.
dodatni przepływ ładunku
Większość inżynierów uważa, że energia elektryczna przepływa w przewodzie w kierunku, w którym poruszają się dodatnie ładunki. (Jeden z elektronów brakuje w atomie sprawia, że atom naładowany dodatnio)., Zaletą tego myślenia jest to, że chociaż ładunki dodatnie nie poruszają się, patrząc na przewód od końca do końca, efekt wydaje się pokazywać, że ładunek dodatni porusza się z prędkością zbliżoną do prędkości światła.
ruch na parze przewodów
wykonanie obwodu elektrycznego wymaga jednak dwóch przewodów: jeden przewód przenosi prąd w jedną stronę od zasilacza do obciążenia, a jeden przewód przenosi prąd w drugą stronę od obciążenia do zasilania.,
- jednym ze sposobów myślenia jest to, że elektrony, które opuszczają Zasilacz na jednym przewodzie, muszą zostać zwrócone do zasilacza na drugim przewodzie, lub w zasilaczu zabraknie elektronów.
- jednym ze sposobów myślenia jest to, że ładunki dodatnie, które pozostawiają Zasilacz na jednym przewodzie, muszą zostać zwrócone do zasilacza na drugim przewodzie, lub zasilacz stanie się niezbalansowany.
oba sposoby myślenia o ruchu elektrycznym działają; tylko jeden lub drugi sposób może być używany w czasie., Próba użycia obu sposobów naraz staje się myląca, gdy próbuje wyjaśnić, jak działa elektryczność komuś innemu.
ruch mocy
moc, która jest transferem energii, porusza się wzdłuż pary przewodów (dla całego obwodu) z prawie prędkością światła. Problem z ruchem mocy polega na tym, że nie można go wytłumaczyć tylko ruchem elektronów lub ruchem ładunku dodatniego. Ruch mocy jest kombinacją zarówno ruchu elektronów (ruch ładunku ujemnego), jak i ruchu ładunku dodatniego., Jeśli chcesz zrozumieć ruch mocy, musisz zrozumieć zarówno ładunek ujemny (elektron), jak i ruch ładunku dodatniego.
Elektryczność – brak porozumienia
aby powiedzieć, że elektryczność płynie w jednym lub drugim kierunku, każdy na całym świecie musi zgodzić się na definicję elektryczności. Minęło ponad sto lat od odkrycia elektronu, a mimo to nie ma prawdziwej zgody co do tego, co powinno być uważane za elektryczność.
dla mnie chodzi o elektrony płynące w obwodzie., Fizyczne elektrony poruszające się wokół obwodu wydają się bardziej realne niż postrzegany ruch ładunku dodatniego. Zamiast mówić „elektryczność płynie”, staram się powiedzieć „elektrony płyną”. Określenie „elektrony” wydaje mi się działać lepiej niż wieloznaczne słowo „elektryczność”.
Jeśli uda Ci się przekonać wszystkich inżynierów i techników, a także wszystkich nauczycieli i podręczników, aby zgodzili się co to jest elektryczność, to mogę ci powiedzieć, w którą stronę płynie., Ale dopóki nie będzie porozumienia między wszystkimi, co do tego, czym jest elektryczność, czy to poruszające się elektrony, czy poruszające się ładunki dodatnie, najlepsze, co mogę ci powiedzieć, to to, że można użyć dowolnego kierunku, po prostu trzymaj się wybranego kierunku. i nie obwiniaj nikogo za wybór innego kierunku.,http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_1/7.html – Conventional versus electron flow
Check It Out 
Dodaj komentarz