vilket sätt elflöden beror på vad som undersöks. Elektroner faktiskt rör sig genom en tråd från den negativa terminalen av ett batteri till den positiva terminalen; elektroner är negativt laddade. Positiva laddningar verkar flytta den andra riktningen, men faktiskt stanna med sina icke-rörliga atomer.
av Douglas Krantz
som en elektron lämnar atomen och ersätts med en annan elektron, ändras varje atom från en neutral laddning till en positiv laddning och tillbaka igen. Atomerna i en tråd själva rör sig emellertid inte.,
eftersom protonerna i atomens kärna inte rör sig påverkar protonerna inte rörelsen av elektriska laddningar eller magnetfälten.eftersom elektronerna rör sig påverkar elektronerna de elektriska laddningarna och magnetfälten.
så… I en tråd rör sig negativt laddade elektroner, och positivt laddade atomer gör det inte.
elektriska ingenjörer säger att i en elektrisk krets strömmar el en riktning: ut ur batteriets positiva terminal och tillbaka till den negativa terminalen., Elektroniska tekniker säger att el strömmar åt andra hållet: ut ur batteriets negativa terminal och tillbaka till den positiva terminalen.
dessa två teorier verkar vara i konflikt. Var kom denna förvirring över riktningen av elektriskt flöde från?
upptäckten av elektriskt flöde
Benjamin Franklin startade förvirringen. Han gnuggade ull och vax tillsammans och märkte vad vi kallar statisk elektricitet.,
vid den tiden visste ingen om elektroner eller laddningar, men försökte förklara de observerade fenomenen, han drog slutsatsen att något rörde sig från antingen vaxet till ullen eller från ullen till vaxet. Det såg ut som något flyttat från vaxet till ullen.
han publicerade upptäckten.,
upprättandet av flödesriktningen
runt om i världen lade forskare och ingenjörer sina egna idéer till denna teori, höll diskussioner om denna teori, publicerade sina resultat med hjälp av denna teori och formellt fastställde att det för elektrisk ström var flödesriktningen.
i den vetenskapliga och tekniska världen, och i all litteratur och böcker, alla ”visste” att i en krets flödade el från den positiva batteriterminalen till den negativa terminalen. Detta var ett väletablerat koncept och varje ändring av det konceptet skulle orsaka masspandemonium.,
men förvirringen över elektrisk flödesriktning började ändå.
katodstrålar
1869, med hög spänning, märkte tysk fysiker Johann Hittorf ett fenomen av vågor eller strålar som härrör från katoden i ett vakuumrör. Senare blev dessa strålar eller vågor kända som katodstrålar.
Edison Effect
några år senare, på att höra om dessa strålar, och samtidigt försöka förstå och förhindra viss svärtning på insidan av glödlampor, Thomas Edison hade en av hans assistenter placera en extra elektrod inuti en lampa.
det upptäcktes att om ett batteri, med dess positiva sida ansluten till den tillsatta elektroden (plattan) och dess negativa sida ansluten till glödtråden (katoden), skulle en elektrisk ström flöda., Om batteriet var anslutet tvärtom observerades det också att ingen ström skulle strömma.
denna ström, som strömmar från den heta glödtråden, genom vakuumet, till elektroden, var osynlig. Inget praktiskt syfte kunde hittas för upptäckten, men Edison patenterade denna ”Edison-effekt” ändå.
elektronen
år senare undersökte J. J. Thomson katodstrålarna och han räknade ut om elektronen i atomen. Han drog också slutsatsen att det nuvarande flödet som kallas ”Edison-effekten” gjordes av elektroner som reser genom vakuumet.,
konflikten i riktning mot elektriskt flöde
vi hade en konflikt. Teorierna och böckerna sa alla att i en krets strömmar elektrisk ström ut ur batteriets positiva terminal och återgår till den negativa terminalen. Dessa upptäckter drog slutsatsen att elektroner, i motsats till konventionell visdom, flödade den andra riktningen.
konventionell ström
försök att ändra böcker, teorier, och särskilt sinnen alla ingenjörer och forskare runt om i världen skulle vara orsaken till massargument., Det antogs också att den faktiska riktningen inte riktigt gjorde en verklig skillnad, åtminstone så länge alla fastnade i en riktning av elektriskt flöde eller den andra.
naturligtvis fungerar konventionellt strömflöde inte bra med vakuumrör eller med subatomär nivå förståelse av magnetism, men det beslutades att dessa problem var mindre av ett problem än att försöka ändra allas sinnen och alla böcker.,
i stället för att ha ingenjörer och forskare som kämpar med varandra över riktningen av nuvarande flöde, fattades beslutet att alla skulle stanna med vad som har blivit känt som ”konventionell ström”.
tillbaka till nuvarande
nuförtiden använder de elektroniska teknikerna elektronflödet som elektrisk strömriktning, och ingenjörerna använder den konventionella strömriktningen.,
medan den elektroniska teknikern är korrekt om elektronernas rörelse, med undantag för elektroner som reser genom vakuum och de subatomära effekterna av magnetism, finns det verkligen ingen skada i forskarnas och ingenjörernas koncept av den konventionella elektriska strömmen som elektriskt flöde.
i själva verket, för några vetenskapliga ändamål, bidrar riktningen för konventionell ström till att förstå. Blixten börjar till exempel vid den positivt laddade marken som drar elektroner från luftmolekyler nära., När den positiva laddningen reser sig, dras elektronerna från längre upp tills hela kolonnen av luft joniseras och leder elektroner från de negativt laddade molnen till marken.
flytande eller gasformiga ämnen som luft, vatten, även mänskligt kött, har positiva joner (atomer utan tillräckligt med elektroner för att göra dem neutrala) som fysiskt rör sig. Dessa bär sin positiva laddning med dem när de reser genom ämnet. (Detta flöde är verkligen jonmigrering, men anses av vissa vara elektriskt flöde.,)
syra i batterier och elektrolyter i elektrolytkondensatorer är exempel på detta. Vissa anser att detta är rätt riktning för elektriskt flöde.
men i elektrisk design och underhåll är batterier och kondensatorer undantagen och inte regeln. De är bara komponenter som visas på scheman och kopplingsscheman.
det finns mycket mer på ritningarna än bara dessa undantag., För förståelse av elektrisk strömflöde i fasta material som koppar (linjer på schemat) och komponenter som halvledare, de flesta kondensatorer, motstånd, induktorer och transformatorer etc., atomer bo på plats medan elektronerna rör sig.
gör det verkligen någon skillnad?
den upplevda rörelsen av den positiva laddningen är mer som ”Stadium Wave” som ses på en fotbollsarena. Vad som ser ut som en havsvåg är bara människor som står och sitter. Folket rör sig inte, de bara står upp och sedan sitter ner igen. Men eftersom de är i en synkron rörelse uppfattas ”Stadium Wave” att röra sig.,
i en tråd tar elektronen som lämnar en neutral atom sin neutraliserande negativa laddning med den och lämnar atomen positiv. Atomen sitter bara där och väntar på en annan elektron för att balansera laddningarna igen. Frågan Är: ”betyder det att ingenting rör sig åt höger, eller betyder det att något rör sig åt höger?”
svaret på det är förmodligen”det beror”.
att komma tillbaka till diagrammet men man måste verkligen förstå vad som ses på., Är det den negativt laddade elektronrörelsen till vänster, eller är det överföringen av positiv elektrisk laddning till höger, det är riktningen för elektriskt flöde?
svaret på detta är mer om vad mer som övervägs. Det finns till exempel två komponenter till elektromagnetisk kraft.
elektrisk kraft — eftersom de enskilda elektronerna rör sig åt vänster så långsamt och de positiva laddningarna överförs till höger så snabbt, skulle det elektriska flödet anses vara elektriska laddningar som överförs till höger.,
magnetisk kraft – då igen, eftersom de positiva laddningarna inte rör sig fysiskt och magnetism är bunden med elektron eller protonrörelse (i en tråd är det elektronrörelsen som skapar magnetismen), skulle det elektriska flödet anses vara elektroner som rör sig till vänster.
tråd sig
stående tillbaka och tittar på en tråd, men det finns tre hastigheter av resor.
protoner — de positiva laddningarna i en atom (positiva joner som använder ”Stadium Wave”) rör sig inte alls. Protonen rör sig på 0,0 meter per sekund.,
elektroner — de enskilda elektronerna rör sig långsamt. En enskild elektron kan ta sekunder till timmar att gå från ena änden av en tråd till den andra. Elektronerna rör sig med en hastighet från 1,0 meter per sekund (eller snabbare) till 0,001 meter per sekund (eller långsammare).
ström-oavsett vilket sätt elektroner rör sig, eller vilket sätt de positiva jonerna verkar röra sig, reser strömmen antingen riktning på en tråd någonstans runt 2/3 ljusets hastighet. Kraftöverföring på en tråd, i båda riktningarna, är runt 200.000.000 meter per sekund.,
rörelse av kraft
i en tråd ser de positiva jonerna bara ut som om de rör sig i en riktning, elektronerna rör sig långsamt i andra riktningen och kraften zippar mycket snabbt i båda riktningarna.
kvantitet — för att kunna använda Ohms-lag (E = i x R) eller Watts-lag (P = i x E) måste elektrisk ström (i) kvantifieras. Den överenskomna kvantiteten är knuten till antalet elektriska laddningar som går förbi en viss punkt i en tråd., (Positiva laddningar för ingenjörerna som arbetar med att utforma elektriska kretsar, negativa laddningar för teknikerna som försöker hantera effekterna av ström i en krets.)
i själva verket beskriver ”Statiumvågrörelsen” av positiva laddningar inte riktigt det elektriska flödet eftersom protonerna i en elektronisk krets inte rör sig längs en tråd. Elektronrörelsen beskriver inte riktigt det elektriska flödet eftersom elektronerna på lång sikt rör sig så långsamt., När den rör sig från en atom till en annan hoppar varje elektron snabbt, men totalt sett, eftersom elektronen fortsätter att stanna på enskilda atomer, går en enskild elektron långsamt från ena änden av en tråd till den andra.
i elektrisk teori och elektronisk theroy görs denna kraftöverföring vanligtvis med hjälp av överföringsledningar eller vågstyrningar, eller till och med förökas med full ljushastighet från sändning till mottagande antenner.
Detta blir riktigt djupt in i fysiken, och detaljerna är fortfarande argumenteras om. Jag måste komma in i vågteorin i en annan artikel.
vilken riktning strömmar El?, Svaret på det verkar vara bara ett godtyckligt beslut, baserat mer på vad elen används för, och baserat mindre på atomernas subatomiska fysiska egenskaper (elektronerna eller protonerna).
Pilar
naturligtvis, eftersom det är ingenjörerna tänker i termer konventionell strömflöde som är de som får göra de elektroniska symboler vi ser på scheman, pilarna pekar i riktning mot konventionell strömflöde och inte i riktning mot elektronflödet.
de elektroniska teknikerna förstår detta och lever med dessa symboler.,
Jag är fortfarande inte klart vilken riktning elflöden från att läsa på din webbplats. I slutet säger du i princip att det inte spelade någon roll.
Du har också sagt att det är (”makt”?) som zippar igenom från källan till lasten. Jag antar att du med kraft inte menar energi.,
tack, R z
elektronflöde
de flesta tekniker tror att el strömmar i en tråd i den riktning som elektroner flyter. Detta är riktningen i en tråd som faktiskt visar fysisk rörelse. En stor fördel med detta tänkande är att i en tråd påverkas magnetism av elektronernas rörelse. (Magnetism är en viktig effekt av elektromagnetism)., En stor nackdel med detta tänkande är att elektroner kan ta minuter till timmar för att flytta från ena änden av en tråd till en annan ände, och alla ”vet” att el färdas nära ljusets hastighet.
positivt laddningsflöde
de flesta ingenjörer tror att el strömmar i en tråd i den riktning som positiva laddningar färdas. (En av elektronerna saknas från en atom gör atomen positivt laddad)., Fördelen med detta tänkande är att även om de positiva avgifterna inte faktiskt rör sig, när man tittar på en tråd end-to-end, verkar effekten visa att den positiva laddningen rör sig nära ljusets hastighet.
rörelse på ett par trådar
det tar två ledningar, men för att göra en elektrisk krets: en tråd bär strömmen en väg bort från strömförsörjningen till lasten, och en tråd bär strömmen åt andra hållet från lasten till strömförsörjningen.,
- ett sätt att tänka på det är att elektronerna, som lämnar strömförsörjningen på en tråd, måste returneras till strömförsörjningen på den andra ledningen, eller strömförsörjningen går ut ur elektroner.
- ett sätt att tänka på det är att de positiva laddningarna, som lämnar strömförsörjningen på en tråd, måste returneras till strömförsörjningen på den andra ledningen, eller strömförsörjningen blir obalanserad.
båda sätten att tänka på elrörelsearbete; endast ett eller annat sätt kan användas i tid., Att försöka använda båda sätten i taget blir förvirrande när man försöker förklara hur el fungerar till någon annan.
Power Movement
Power, som är överföringen av energi, rör sig längs ett par trådar (för en komplett krets) vid nästan ljusets hastighet. Problemet med kraftrörelse är att det inte kan förklaras som bara elektronrörelse eller positiv laddningsrörelse. Kraftrörelse är kombinationen av både elektronrörelse (negativ laddningsrörelse) och positiv laddningsrörelse., Om du vill förstå kraftrörelse måste du förstå både negativ laddning (elektronen) och positiv laddningsrörelse.
El – inget avtal
för att jag ska kunna säga att el strömmar en eller annan riktning måste alla över hela världen komma överens om definitionen av el. Det har varit över hundra år sedan elektronen upptäcktes, och det finns fortfarande ingen verklig överenskommelse om vad som ska ses som El.
för mig väljer jag att hänvisa till elektroner som flyter i kretsen., De fysiska elektronerna när de rör sig runt en krets verkar mer verkliga än den upplevda positiva laddningsrörelsen. I stället för att säga ”elektricitet flödar”, försöker jag säga ”elektroner flödar”. Att specificera ” elektroner ”verkar för mig fungera bättre än det tvetydiga ordet”El”.
om du kan få alla ingenjörer och tekniker, och alla lärare och läroböcker att komma överens om vad som är El, så kan jag berätta vilken väg det flyter., Men tills det finns en överenskommelse mellan alla om vilken el som är, oavsett om det rör sig elektroner eller rör sig positiva laddningar, är det bästa jag kan berätta att båda riktningarna kan användas, bara hålla fast vid den riktning du väljer. och inte lägga ner någon för att välja den andra riktningen.,http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_1/7.html – Conventional versus electron flow
Check It Out 
Lämna ett svar