Những thành phần hàng ngày liên quan đến dòng điện tích không phải là điện tử?


13

Tôi thích cách giải thích này tại sao không có gì sai với dòng điện thông thường là hướng ngược lại với dòng điện tử . Nó đề cập đến pin và bóng đèn huỳnh quang là hai trường hợp dòng điện không phải là dòng điện tử. (Cũng như dòng ion trong con người và dòng proton trong nước đá, mặc dù chúng không phải là thành phần điện.) Những thành phần điện nào khác liên quan đến dòng điện tích không phải là điện tử? Điều này có xảy ra trong chất điện phân của tụ điện không?

Từ lý thuyết điện tử chủ đề, chúng ta biết rằng kim loại dễ dàng phát ra electron và các chất bán dẫn và chất điện phân phát ra chúng rất khó khăn. Các electron trong chất điện phân trên thực tế không tự do mà bị ràng buộc trong các ion . http://www.electronics-tutorials.com/basics/polarization-capacitor.htmlm

Các lỗ hổng trong chất bán dẫn có thực sự được tính không, vì chúng không phải là các hạt vật lý?


@reemrevnivek, đối số có thể được thực hiện rằng các lỗ hổng vẫn là một dòng chảy.
Kortuk

Cách duy nhất bạn có thể nhận được các điện tích dương để di chuyển (thay vì không có các điện tích âm, nếu chúng ta sẽ phân biệt điều đó) là thông qua vận chuyển hạt nhân nguyên tử. Trong một cấu trúc rắn hoặc tinh thể, điều này sẽ cực kỳ chậm, và có thể gây tổn hại.
Nick T

1
@Nick: Tôi không nghĩ điều đó nhất thiết phải đúng. Các khoản phí di chuyển không cần phải là vật liệu giống như vật rắn. Liên kết mô tả dòng proton trong nước đá, ví dụ. Hầu hết các dòng chảy là "cực kỳ chậm".
endolith

1
@tyblu: Trong các ống huỳnh quang, có một dòng các ion dương. Chúng được vận hành với AC vì DC sẽ khiến tất cả các ion thủy ngân tích tụ ở một đầu của ống.
endolith

1
@reemrevnivek: AFAIk, dòng lỗ trong chất bán dẫn không thực sự là dòng điện tích dương - nó vẫn là dòng điện tử nhưng không phải do các electron tự do (đó cũng là lý do tại sao lỗ thông thường có độ linh động thấp hơn)
Alex

Câu trả lời:


9

Bây giờ, điều này trở nên khó hiểu khi bạn đến với lý thuyết bán dẫn, và tôi hiểu vấn đề của bạn. Tôi có thể kể tên một trường hợp rất quan trọng. Khi làm việc với máy bơm tích điện trong cơ thể con người . Nhiều nơi trong sinh học dòng điện tích dương. Khi tham gia lớp mô hình y sinh cho EE, chúng ta thường có dòng điện tích dương.

Chúng ta có thể bị điên hơn, nếu bạn bị ung thư thì sao? Có nhiều lựa chọn, đôi khi bạn chọn bức xạ. Bức xạ photon tồn tại, còn bức xạ proton thì sao? Lượng proton mà chúng đang gửi được đo bằng Amperes. Tại sao? Các hạt tích điện dương mỗi giây (tận hưởng sự chơi chữ).

Phần quan trọng ở đây hạt của bạn làm cho một vấn đề. Nếu các điện tử được tích điện dương, vấn đề sẽ bị quét dưới tấm thảm bởi hầu hết mọi người. Việc họ bị buộc tội tiêu cực khiến mọi người nghĩ về ý nghĩa thực sự của nó.

Nếu bạn thực sự đi xuống vật lý, đó chỉ là một quy ước dấu hiệu và là một vấn đề mang tính chất đàn ông. Nếu bạn muốn gán cho họ khoản phí tích cực, vui lòng làm như vậy, nhất quán trong nội bộ và không công bố bất cứ điều gì và sẽ không ai là người khôn ngoan hơn.

Điều quan trọng nhất là nếu các electron được tích điện dương, chúng ta sẽ không có tên gần như là positron . Cá nhân tôi sẽ không sống trong một thế giới vì negatron là một hạt.


3
Tôi cho câu trả lời của bạn +2 phiếu chống tiêu cực.
tyblu

Tôi đã thực sự hỏi về các thành phần điện, mặc dù, không phải cơ thể con người. Cơ thể con người đã được đề cập trong bài viết liên kết. Pin, ống huỳnh quang, ...
endolith 21/03

@endolith, áo lót điện của bạn chúng tôi sử dụng hàng ngày sử dụng thiết bị điện tử. Các kim loại chúng ta sử dụng là dòng điện tử. Không có cách nào xung quanh điều này, các proton tạo thành một phần của mạng tinh thể, các electron có thể di chuyển tự do.
Kortuk

Pin là một thành phần điện, và một phần của mạch. Trong pin, dòng điện bao gồm các ion dương và âm, không phải electron. Các proton đơn độc và các nguyên tử ion hóa chắc chắn có khả năng di chuyển trong các mạch điện.
endolith

@endolith, bạn biết vỏ pin và tôi nghĩ đó là ví dụ đầu tiên mà bài viết của bạn đưa ra. Tôi đưa vào một vài ví dụ khác về dòng chảy.
Kortuk

8

Thần kinh ! @Kortuk đã chạm vào điều này bằng cách đề cập đến máy bơm sạc sinh học. Điện tích được truyền theo từng đợt gọi là điện thế hoạt động , được tạo ra bởi phản ứng hóa học cục bộ làm tăng nồng độ ion (Na + ) và di chuyển dọc theo tế bào thần kinh (ok, nó phức tạp hơn thế một chút, nhưng tôi nghĩ tất cả chúng ta đều hiểu).

Mạ điện ! Chúng tôi, những người yêu thích điện tử biết rất nhiều về điều này do mạ PCB (niken, vàng, hỗn hợp, v.v.), nhưng nó được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp và nghệ thuật: mạ kẽm, mạ vàng và lắng đọng kim loại khác để chống thấm, chống gỉ , yếu tố ưa thích, màu sắc, anốt hóa, độ dẫn điện, như một bước trung gian trước khi lắng đọng vật liệu khác như polyme, và thay đổi phản ứng hóa học (trừ bảo vệ chống gỉ). Một lần nữa, đây là sự chuyển động của các ion. Ngoài ra còn có rất nhiều điện tử tham gia.

Dòng chảy hiện tại do chuyển ion trong đường ống : ví dụ, trong đường ống nước uống trong thành phố của chúng ta có nồng độ ion (clo, florua , v.v.). Khi nó chảy qua các đường ống, nó là điện, sự chuyển động của điện tích và thường tạo ra rắc rối cho các cảm biến từ tính nhạy cảm.

Photon tạo ra sự khác biệt điện tích . Từ radio đến tia gamma, chúng ta sử dụng toàn bộ phổ điện từ bằng cách biến năng lượng điện thành photon, sau đó trở lại thành điện * ở ăng ten thu. Photon kích thích các electron hóa trị (được hấp thụ) có đủ năng lượng để chạm vào dải dẫn dẫn tạo ra cặp lỗ electron. Có những cơ chế khác, nhưng tôi sẽ làm hỏng chúng nếu tôi cố gắng giải thích chúng.

Nhiều doohickey và thingamabob có điện tích không trung tính và chuyển động của chúng so với một vật tích điện khác biệt tạo ra một trường điện từ. Các mô tả nhóm, kênh của hiệu ứng này là điện. Các điện tử ở khắp mọi nơi và thực sự nhẹ - chúng rất dễ dàng - vì vậy chúng ta bị lạm dụng để thực hiện công việc điện lẩm bẩm hầu hết thời gian.

* Có công việc đang diễn ra để tạo ra mạch hoàn toàn dựa trên photonics, nhưng tôi thực sự không phải là người phù hợp để giới thiệu nó.


Dòng chảy trong ống nước đến từ đâu? Clo và flo trong nước được thảo luận nhiều hơn vì đó là phần "hoạt động" trong các chất phụ gia, nhưng các ion âm này thường đi kèm với một số chất dương để làm cho nó trung tính; natri, kali, hydronium (axit), v.v.
Nick T

Tôi không chắc chắn tôi sẽ đếm photon, nhưng tôi luôn quên mạ điện. +1 để tìm cách thêm phổ điện từ vào bài đăng của bạn.
Kortuk

1
@NickT, phí nhóm thực sự có xu hướng trung hòa theo thời gian, nhưng thường không trung tính trong ống nước - ít nhất là cục bộ. Kinh nghiệm cá nhân là một dự án chưa được nâng cấp để ánh xạ từ trường trong khoảng ~ km ^ 2 để có ý tưởng về loại che chắn và di dời đường ống nào là cần thiết cho một số thiết bị công nghệ nano mới, lạ mắt tại NINT .
tyblu

4

Vâng, tôi cũng thích cách William Beaty giải thích "Cách nào" điện "thực sự chảy?" và sự phân biệt giữa dòng chảy của các hạt tích điện (gần như luôn luôn rất chậm) và dòng năng lượng điện (gần như luôn luôn rất nhanh).

(Than ôi, đây thực sự không phải là một câu trả lời cho câu hỏi của bạn, mà là một câu trả lời cho một số câu trả lời cho câu hỏi đó).

Cách duy nhất bạn có thể nhận được các điện tích dương để di chuyển (thay vì không có các điện tích âm, nếu chúng ta sẽ phân biệt điều đó) là thông qua vận chuyển hạt nhân nguyên tử.

Vâng, đó chính xác là cách điện tích dương di chuyển. Trong một dây dẫn proton như băng, bạn có thể nghĩ về các điện tích dương chuyển động như hạt nhân hydro.

"Trong cấu trúc rắn hoặc tinh thể, dòng điện tích dương sẽ cực kỳ chậm và có thể gây hại"

Đúng. Ngoài ra, dòng điện tử cũng chậm đáng ngạc nhiên và thường gây hại. Các hạt tích điện di chuyển qua chất rắn thường rất nhỏ - các electron trong kim loại, các proton trong một dây dẫn proton.

Mặt khác, các hạt tích điện khá lớn - cả dương và âm - chảy qua chất điện phân pin (chất lỏng) và trong quá trình phóng điện (khí).

Bóng đèn huỳnh quang

Một số người cho rằng dòng điện trong bóng đèn huỳnh quang thực sự là dòng điện tử .

Đúng, trong một phần ngắn của giây khi lần đầu tiên cấp nguồn cho ống "lạnh", các electron là các hạt tích điện duy nhất có sẵn.

Khi lần đầu tiên bắt đầu một ống "lạnh", cực âm (vì nó là kim loại) có sẵn rất nhiều điện tử "tự do" có thể di chuyển được, nhưng ống này có điện trở rất cao.

Sau đó, sau khi đánh một "hồ quang" điện (phóng điện phát sáng ), trong quá trình hoạt động bình thường của bóng đèn huỳnh quang hoặc đèn neon, có rất nhiều ion tích điện có sẵn. Vì ống có điện trở thấp hơn nhiều vào thời điểm đó, (a) ống huỳnh quang yêu cầu chấn lưu, và (b) chúng tôi được dẫn đến kết luận rằng hầu hết dòng điện liên quan đến các ion tích điện hơn là các electron.

Khi đèn huỳnh quang "hoạt động từ DC, công tắc khởi động thường được bố trí để đảo ngược cực tính của nguồn cung cấp cho đèn mỗi khi nó được khởi động; nếu không, thủy ngân tích tụ ở một đầu của ống." - Wikipedia

Đây là bằng chứng cho thấy các ion thủy ngân tích điện chuyển động vật lý trong đèn huỳnh quang.


các proton của chúng ta di chuyển khá nhanh, mặc dù chúng làm hỏng các cấu trúc tinh thể, bất cứ thứ gì theo cách mà điện tử không hoạt động quá tuyệt vời.
Kortuk

Một chủ đề nóng hiện đại là: proton chảy trong pin nhiên liệu "điện phân rắn" và "axit rắn". Đây là những chất rắn dẫn proton, được thiết kế cho dòng proton lớn mà không có sự cố hư hỏng cần thiết. Axit của ắc quy xe hơi chủ yếu là một chất dẫn proton, vì các ion + H của axit có tính di động cao hơn nhiều so với số lượng các ion sunfat âm tương đương cũng có. Nhưng các chất điện phân tế bào nhiên liệu axit, nếu ở dạng rắn, không có sự di động của ion âm, vì các ion âm lớn hơn nhiều bị giữ lại trong mạng tinh thể.
chiến thắng

3

Trong plasma (được sử dụng trong các quy trình công nghệ khác nhau để lắng đọng màng mỏng và vật liệu khắc) cả electron và ion đều dẫn điện. Súng ion như tên gọi của chúng ngụ ý sử dụng các ion được gia tốc trong chân không bằng cách sử dụng điện trường rất dây (theo cách tương tự như cách thức hoạt động của ống tia catôt) để khắc vật liệu hoặc cấy các ion ở quy mô rất nhỏ (thang đo từ nano đến micromet) .

Các lỗ trong chất bán dẫn chỉ là các electron. Chỉ là có rất nhiều electron bất động trong chất bán dẫn pha tạp p mà các lỗ trống nổi bật và chúng ta hãy làm lý thuyết. Trong thực tế, các electron (để lại các lỗ trống phía sau chúng) vẫn là các bộ phận chuyển động.


3

Tùy thuộc vào định nghĩa của 'dòng phí':

Cửa hàng tường của bạn và bất cứ điều gì khác liên quan đến điện áp AC. Vận tốc trôi điện tử bằng 0 ở cấp vĩ mô, ở cấp độ vi điện tử lắc lư qua lại và do đó có vận tốc trôi khác không tại một thời điểm cụ thể. Năng lượng được truyền qua sóng EM trong các mạch điện xoay chiều. Trong thực tế luôn có một phần bù DC nhỏ do đó có một số electron 'quy mô vĩ mô' trôi xuống dây dẫn. Tuy nhiên, nó không phải là cơ chế chính của dòng chảy hiện tại và rất chậm, giống như một inch mỗi ngày tùy thuộc vào độ lệch. Chính xác, bạn có thể lập luận rằng các electron vẫn là hạt mang điện ở đây, nhưng tôi đoán tôi sẽ không mô tả đây là dòng điện tích.

Ngay cả suy nghĩ về dòng điện hoàn toàn khi dòng điện tử dưới điện áp DC không phải là cách tốt hay chính xác để nghĩ về nó. Vận tốc trôi điện tử rất chậm, tùy thuộc vào điện áp và tất nhiên vật liệu nó có thể là inch mỗi giờ . Tất nhiên chúng ta biết rằng "điện" di chuyển nhanh hơn nhiều so với điều này bởi vì dòng điện là kết quả của việc "va chạm" điện tích dọc theo dây dẫn thay vì yêu cầu một điện tử cụ thể để "chảy" xuống dây dẫn.

Trong các tụ điện điện phân, các hạt mang điện chính là các ion.


2

Tụ điện.

Điện môi có dòng điện "chảy" trong đó ...


bạn có thể xây dựng trên này? "Chất điện phân thường là axit boric hoặc natri borat trong dung dịch nước". Các dây dẫn kim loại chạm vào chất điện phân, và sau đó chất điện phân chạm vào lớp oxit? Các ion âm hay dương? Khi nào chúng chảy?
endolith

0

Nhôm

Trong quy trình phổ biến nhất để chuyển đổi nhôm tự nhiên (AL2O3 bị oxy hóa hoàn toàn) thành nhôm kim loại hữu dụng hơn, công nhân thả oxit nhôm vào cryolite nóng chảy, tạo ra các ion Al3 + và O2 tự do. Sau đó, một điện áp trên hai điện cực carbon thu hút các ion Al3 + đến điện cực âm (cực âm), nơi nó trở thành chất lỏng tinh khiết Al không tích điện và chìm xuống đáy, nơi nó bị tắt.

(Nhôm là nguyên tử kim loại dồi dào nhất trong vỏ Trái đất. Nhôm kim loại hiện là vật liệu gia dụng hàng ngày phổ biến, được sử dụng trong nhiều thành phần điện và quá trình sản xuất nhôm sử dụng một phần đáng kể của tất cả năng lượng điện được sản xuất mỗi ngày. Nhưng điều này thực sự đủ điều kiện là một "thành phần hàng ngày"?)

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.