ce fel fluxurile de energie electrică depinde de ceea ce este privit. Electronii se deplasează de fapt printr-un fir de la borna negativă a unei baterii la borna pozitivă; electronii sunt încărcați negativ. Încărcăturile pozitive par să se miște în cealaltă direcție, dar de fapt rămân puse cu atomii lor care nu se mișcă.
De Douglas Krantz
pe măsură ce un electron părăsește atomul și este înlocuit cu un alt electron, fiecare atom se schimbă de la o sarcină neutră la o sarcină pozitivă și înapoi. Atomii unui fir în sine, totuși, nu se mișcă.,
deoarece protonii din nucleul atomului nu se mișcă, protonii nu afectează mișcarea sarcinilor electrice sau a câmpurilor magnetice; deoarece electronii se mișcă, electronii afectează sarcinile electrice și câmpurile magnetice.
deci… Într-un fir, electronii încărcați negativ se mișcă, iar atomii încărcați pozitiv nu.
inginerii electrici spun că, într-un circuit electric, electricitatea curge într-o direcție: din borna pozitivă a unei baterii și înapoi în borna negativă., Tehnicienii electronici spun că energia electrică curge în cealaltă direcție: din borna negativă a unei baterii și înapoi în borna pozitivă. aceste două teorii par a fi în conflict. De unde provine această confuzie asupra direcției fluxului electric?
descoperirea fluxului electric
Benjamin Franklin a început confuzia. A frecat lâna și ceara împreună și a observat ceea ce numim electricitate statică.,
în acel moment, nimeni nu știa despre electroni sau încărcături, dar încercând să explice fenomenele observate, el a concluzionat că ceva sa mutat fie de la ceară la lână, fie de la lână la ceară. I se părea că ceva s-a mutat de la ceară la lână.
el a publicat descoperirea.,
stabilirea direcției de curgere
în jurul lumii oamenii de știință și inginerii deopotrivă și-au adăugat propriile idei la această teorie, au purtat discuții despre această teorie, și-au publicat concluziile folosind această teorie și au stabilit oficial că, pentru curentul electric, aceasta era direcția fluxului.
în lumea științifică și inginerească și în toată literatura și cărțile, toată lumea „știa” că într-un circuit, energia electrică curgea de la terminalul pozitiv al bateriei la terminalul negativ. Acesta a fost un concept bine stabilit și orice schimbare a acestui concept ar provoca pandemoniu în masă.,
dar confuzia asupra direcției fluxului electric a început oricum.
raze catodice
în 1869, folosind înaltă tensiune, fizicianul German Johann Hittorf a observat un fenomen de valuri sau raze emanate de catod într-un tub vidat. Mai târziu, aceste raze sau valuri au devenit cunoscute sub numele de raze catodice.
Edison Efect
sa descoperit că, dacă o baterie, cu partea sa pozitivă conectată la electrodul adăugat (placă) și partea sa negativă conectată la filament (catod), ar curge un curent electric., Dacă bateria a fost conectată invers, s-a observat, de asemenea, că nu va curge Niciun curent.
acest curent, care curge de la filamentul fierbinte, prin vid, la electrod, era invizibil. Nu a putut fi găsit niciun scop practic pentru descoperire, dar Edison a brevetat oricum acest „efect Edison”.
Electronul
de Ani mai târziu, J. J. Thomson a investigat razele catodice și-a dat seama despre electron în atom. El a concluzionat, de asemenea, că fluxul curent cunoscut sub numele de „efectul Edison” a fost făcut de electronii care călătoresc prin vid.,
conflictul în direcția fluxului electric
am avut un conflict. Teoriile și cărțile au spus că într-un circuit, curentul electric curge din borna pozitivă a unei baterii și se întoarce în borna negativă. Aceste descoperiri au concluzionat că, spre deosebire de înțelepciunea convențională, electronii curgeau în cealaltă direcție.
curent convențional
încercarea de a schimba cărțile, teoriile și mai ales mințile tuturor inginerilor și oamenilor de știință din întreaga lume ar fi cauza argumentelor în masă., S-a presupus, de asemenea, că direcția reală nu a făcut cu adevărat o diferență reală, cel puțin atâta timp cât toată lumea s-a lipit de o direcție a fluxului electric sau de cealaltă.
desigur, fluxul de curent convențional nu funcționează bine cu tuburile vidate sau cu înțelegerea nivelului sub-atomic al magnetismului, dar s-a decis că aceste probleme sunt mai puțin o problemă decât încercarea de a schimba mintea tuturor și toate cărțile.,
în loc să aibă ingineri și oameni de știință care se luptă între ei pentru direcția fluxului curent, s-a luat decizia ca toată lumea să rămână cu ceea ce a devenit cunoscut sub numele de „curent convențional”.
înapoi la prezent
în prezent, în general, tehnicienii electronici folosesc fluxul de electroni ca direcție a curentului electric, iar inginerii folosesc direcția convențională a curentului electric.,
În timp ce tehnicianul electronic este corect cu privire la mișcarea electronilor, cu excepția electronilor care călătoresc prin vid și efectele sub-atomice ale magnetismului, nu există nici un rău în conceptul oamenilor de știință și ingineri al curentului electric convențional ca flux electric.
De fapt, pentru câteva scopuri științifice, direcția curentului convențional ajută la înțelegere. Fulgerul, de exemplu, pornește de la solul încărcat pozitiv care atrage electroni din moleculele de aer din apropiere., Ca sarcină pozitivă se deplasează în sus, electronii de mai sus sunt trase în jos până când întreaga coloană de aer este ionizat, efectuarea de electroni de la încărcat negativ nori la pământ.
substanțele lichide sau gazoase, cum ar fi aerul, apa, chiar și carnea umană, au ioni pozitivi (atomi fără electroni suficienți pentru a le face neutri) care se mișcă fizic. Acestea poartă sarcina lor pozitivă cu ei în timp ce călătoresc prin substanță. (Acest flux este într-adevăr migrarea ionilor, dar este considerat de unii a fi fluxul electric.,)
acidul din baterii și electroliții din condensatoarele electrolitice sunt exemple în acest sens. Unii oameni consideră că aceasta este direcția corectă a fluxului electric.
Cu toate acestea, în proiectarea și întreținerea electrică, bateriile și condensatoarele sunt excepțiile și nu regula. Ele sunt doar componente prezentate pe scheme și diagrame de cablare.
există mult mai multe desene decât doar aceste excepții., Pentru înțelegerea fluxului de curent electric în materiale solide, cum ar fi cupru (linii pe schemele), și componente, cum ar fi semiconductori, cele mai multe condensatoare, rezistențe, inductoare și transformatoare, etc., atomii rămân în loc în timp ce electronii se mișcă.
are într-adevăr o diferență?
mișcarea percepută a încărcăturii pozitive este mai mult ca „valul stadionului” văzut pe un stadion de fotbal. Ceea ce arată ca un val de ocean sunt doar oameni care stau și stau. Oamenii nu se mișcă, doar se ridică și apoi se așează din nou. Cu toate acestea, deoarece se află într-o mișcare sincronă, „valul stadionului” este perceput să se miște.,
într-un fir, electronul care lasă un atom neutru își ia sarcina negativă de neutralizare cu el și lasă atomul pozitiv. Atomul doar stă acolo și așteaptă un alt electron pentru a echilibra din nou încărcăturile. Întrebarea este: „asta înseamnă că nimic nu se mișcă spre dreapta, sau asta înseamnă că ceva se mișcă spre dreapta?”
răspunsul la aceasta este probabil „depinde”. revenind la diagrama deși, trebuie să înțelegem cu adevărat ceea ce este privit., Este mișcarea electronului încărcat negativ spre stânga sau este trecerea sarcinii electrice pozitive spre dreapta, adică direcția fluxului electric?
răspunsul la acest lucru este mai mult despre ce altceva este luat în considerare. Există două componente ale forței electromagnetice, de exemplu.
forța electrică – deoarece electronii individuali se deplasează spre stânga atât de încet, iar sarcinile pozitive sunt transmise spre dreapta atât de repede, fluxul electric ar fi considerat a fi sarcini electrice transmise spre dreapta.,
forța magnetică — din nou, deoarece încărcăturile pozitive nu se mișcă fizic, iar magnetismul este legat de mișcarea electronilor sau a protonilor (într-un fir, mișcarea electronilor este cea care creează magnetismul), fluxul electric ar fi considerat a fi electroni care se mișcă spre stânga.
sârmă în sine
în picioare înapoi și se uită la un fir, deși, există trei viteze de deplasare.
protonii — încărcările pozitive dintr-un atom (ionii pozitivi folosind „valul stadionului”) nu se mișcă deloc. Protonii se mișcă cu 0,0 metri pe secundă.,
electroni-electronii individuali se mișcă încet. Un electron individual poate dura câteva secunde până la ore pentru a trece de la un capăt al unui fir la celălalt. Electronii se deplasează cu o viteză de la 1,0 metri pe secundă (sau mai rapid) la 0,001 metri pe secundă (sau mai lent).
putere — indiferent de modul în care electronii se mișcă, sau în ce mod ionii pozitivi par să se miște, puterea se deplasează în orice direcție pe un fir la undeva în jurul valorii de 2/3 viteza luminii. Transferul de putere pe un fir, în ambele direcții, este de aproximativ 200.000.000 de metri pe secundă.,
mișcarea puterii
într-un fir, ionii pozitivi arată ca și cum se mișcă într-o direcție, electronii se mișcă încet în cealaltă direcție, iar fermoarele de putere sunt foarte rapide în ambele direcții.
Quantity — pentru a folosi legea Ohms (E = I X R) sau Legea Watts (P = I x e), curentul electric (I) trebuie cuantificat. Cantitatea convenită este legată de numărul de sarcini electrice care trec printr-un anumit punct dintr-un fir., (Taxe pozitive pentru inginerii implicați în proiectarea circuitelor electrice, taxe negative pentru tehnicienii care încearcă să facă față efectelor curentului într-un circuit.)
în realitate, mișcarea „undei Statium” a sarcinilor pozitive nu descrie destul de mult fluxul electric, deoarece, într-un circuit electronic, protonii nu se mișcă de-a lungul unui fir. Mișcarea electronilor nu descrie destul fluxul electric, deoarece, pe termen lung, electronii se mișcă atât de lent., Pe măsură ce se deplasează de la un atom la altul, fiecare electron sare rapid, dar în general, deoarece electronul continuă să se oprească pe atomi individuali, un electron individual merge încet de la un capăt al unui fir la celălalt.
în teoria electrică și theroy electronic, acest transfer de putere se face de obicei folosind linii de transmisie sau ghiduri de undă sau chiar propagarea la viteza maximă a luminii de la transmiterea la antenele receptoare.
acest lucru devine foarte adânc în fizică, iar detaliile sunt încă argumentate. Va trebui să intru în teoria valurilor într-un alt articol.
în ce direcție curge electricitatea?, Răspunsul la aceasta pare a fi doar o decizie arbitrară, bazată mai mult pe ceea ce se folosește electricitatea și bazată mai puțin pe caracteristicile fizice sub-atomice ale atomilor (electronii sau protonii).
săgeți
desigur, pentru că inginerii care gândesc în termeni de flux de curent convențional sunt cei care ajung să facă simbolurile electronice pe care le vedem pe scheme, săgețile indică în direcția fluxului de curent convențional și nu în direcția fluxului de electroni.
tehnicienii electronici înțeleg acest lucru și trăiesc cu aceste simboluri.,
eu sunt încă nu este clar în ce direcție a fluxurilor de energie electrică de lectură în site-ul dumneavoastră. La final, practic spui că nu contează.
ați spus, de asemenea, că este („putere”?) care trece prin fermoare de la sursă la sarcină. Presupun că prin putere nu te referi la energie.,
Multumesc, R Z
Flux de Electroni
cele Mai tehnicieni cred că fluxurile de energie electrică într-un fir de direcția în care fluxul de electroni. Aceasta este direcția într-un fir care arată de fapt mișcarea fizică. Un avantaj major al acestei gândiri este că într-un fir, magnetismul este afectat de mișcarea electronilor. (Magnetismul este un efect major al electromagnetismului)., Un dezavantaj major al acestei gândiri este că electronii pot dura minute până la ore pentru a trece de la un capăt al unui fir la altul și toată lumea „știe” că electricitatea călătorește aproape de viteza luminii.
flux de încărcare pozitivă
majoritatea inginerilor cred că energia electrică curge într-un fir direcția în care se deplasează încărcările pozitive. (Unul dintre electroni lipsește dintr-un atom face atomul încărcat pozitiv)., Avantajul acestei gândiri este că, chiar dacă încărcăturile pozitive nu se mișcă de fapt, atunci când privim un fir de la capăt la capăt, efectul pare să arate că încărcarea pozitivă se mișcă aproape de viteza luminii.
mișcarea pe o pereche de fire
este nevoie de două fire, totuși, pentru a realiza un circuit electric: un fir poartă curentul într-o direcție de la sursa de alimentare la sarcină, iar un fir poartă curentul invers de la sarcină la sursa de alimentare.,
- un mod de a gândi despre asta este că electronii, care părăsesc sursa de alimentare pe un fir, trebuie să fie returnate la sursa de alimentare pe celălalt fir, sau sursa de alimentare rămâne fără electroni.
- o modalitate de a gândi despre asta este că sarcinile pozitive, care lasă sursa de alimentare pe un fir, trebuie să fie returnate la sursa de alimentare pe celălalt fir, sau sursa de alimentare devine dezechilibrată.
ambele moduri de gândire despre munca de mișcare electrică; numai într-un fel sau altul poate fi folosit la timp., Încercarea de a utiliza ambele căi la un moment dat devine confuz atunci când încearcă să explice cum funcționează electricitatea pentru altcineva.
mișcarea puterii
puterea, care este transferul de energie, se deplasează de-a lungul unei perechi de fire (pentru un circuit complet) la aproape viteza luminii. Problema cu mișcarea puterii este că nu poate fi explicată doar ca mișcare de electroni sau mișcare de sarcină pozitivă. Mișcarea puterii este combinația dintre mișcarea electronilor (mișcarea sarcinii negative) și mișcarea sarcinii pozitive., Dacă doriți să înțelegeți mișcarea puterii, atunci trebuie să înțelegeți atât sarcina negativă (electronul), cât și mișcarea sarcinii pozitive.
electricitate-fără acord
pentru a spune că energia electrică curge într-o direcție sau alta, toată lumea trebuie să fie de acord asupra definiției energiei electrice. Au trecut peste o sută de ani de când electronul a fost descoperit, și totuși, nu există nici un acord real asupra a ceea ce ar trebui să fie gândit ca electricitate.
pentru mine, aleg să mă refer la electronii care curg în circuit., Electronii fizici în timp ce se mișcă în jurul unui circuit par mai reali decât mișcarea de încărcare pozitivă percepută. În loc să spun „electricitatea curge”, încerc să spun „electronii curg”. Specificarea „electroni”, pentru mine, pare să funcționeze mai bine decât cuvântul ambiguu”electricitate”.
dacă puteți obține toți inginerii și tehnicienii și toți educatorii și manualele să cadă de acord asupra a ceea ce este electricitatea, atunci vă pot spune în ce fel curge., Dar până când nu există un acord între tuturor despre ceea ce este electricitatea, dacă e electroni se deplasează sau se deplasează sarcini pozitive, tot ce pot spune este că orice direcție poate fi folosit, doar stick cu direcția pe care o alegeți. și nu pune jos pe nimeni pentru alegerea cealaltă direcție.,http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_1/7.html – Conventional versus electron flow
Check It Out 
Lasă un răspuns