¿Hay alguna razón por la que los protones estén cargados positivamente y los electrones sean negativos?

El electrón fue descubierto por JJ Thomson en 1897, pero durante mucho más de un siglo antes de ese momento, la gente ya había estado estudiando fenómenos eléctricos (y magnéticos), incluso cuantitativamente, y ya habían arreglado alguna convención que cargaba objetos o lados de una batería. son positivos y cuáles de ellos son negativos.

Debido a que esta convención ya estaba establecida, no había absolutamente ninguna libertad en la decisión sobre el signo de la carga del electrón. Simplemente se midió en los rayos catódicos, etc. y resultó ser negativo.

Históricamente, el primer hombre en decidir sobre una convención de señales para la carga eléctrica fue probablemente Benjamin Franklin en el siglo XVIII. Su modelo de electricidad suponía que los objetos cargados contienen algo de fluido: es la carga eléctrica de un tipo continuo (no se puede pasar por alto la similitud con el flogisto, el fluido que se creía que personificaba el calor). Si hay demasiado de este fluido, que se identifica naturalmente con el signo más, hablaría sobre la carga eléctrica positiva y viceversa.

Hasta el momento en que se descubrían las partículas elementales, no había forma de demostrar que una de las dos convenciones de signos fuera mejor que otras. De hecho, incluso hoy, no es cierto que la convención de signos opuestos sería “mejor” en ningún sentido. Los electrones podrían llevar una carga positiva en la convención opuesta, pero los protones y los núcleos (y los quarks ascendentes) que son igualmente importantes (y, en el caso de los quarks ascendentes, igualmente fundamentales) tendrían carga negativa mientras estén muy bien cargados positivamente en el mundo a nuestro alrededor.

Una vez que se fija una convención para la carga eléctrica, surge una convención natural para el signo de la corriente, el voltaje y muchos otros observables eléctricos también. Simplemente sucede que en los circuitos, las flechas de la corriente tienen la dirección opuesta a las velocidades de los electrones, pero esta discrepancia solo se hizo visible una vez que la gente sabía que las corrientes estaban compuestas por electrones cargados negativamente, lo que fue mucho tiempo: un siglo – Después de la configuración de Benjamin Franklin de la convención. Esta aparente discrepancia no causa problemas siempre que la sigamos cuidadosamente y nos demos cuenta (y, cuando sea necesario, enfaticemos) que las flechas representan la corriente de acuerdo con las convenciones establecidas y no la velocidad de los electrones.

También se debe señalar que existen conductores donde la conductividad está garantizada por portadores con carga positiva (o ambos), por ejemplo, en soluciones (iones con carga positiva) o semiconductores (agujeros). En esos conductores, los signos de la corriente concuerdan con el signo de la velocidad de los portadores (con carga positiva).

La razón por la que los protones y los electrones tienen una carga neta dada de un tipo dado se debe a sus cargas constituyentes internas, llamadas monocargas, según MC Physics.

En el Universo más temprano, ninguna monocarga de ninguna fuerza podía unirse debido al entorno cinético extremo. A medida que el Universo se expandió y KE se enfrió un poco, solo las más altas cargas de carga opuesta se unieron para formar lo que llamamos quarks. A medida que el Universo se enfriara, podrían producirse uniones de quark más débiles. El enfriamiento adicional permitió que los quarks se unieran en una configuración de 2 × 3 de monocargos de tipo de carga alterna para formar un tipo de carga que llamamos protones con un tipo de carga neta global que llamamos positivo.

Una vez que se consumieron / unieron todas las monocargas de fuerza quark en partículas más altas con una carga general más baja, esas monocargas de menor fuerza podrían unirse para formar lo que llamamos electrones libres con un tipo de carga neta que es lo opuesto a positivo que llamamos negativo.

Por lo tanto, es la fuerza y ​​el tipo de las cargas en cada uno lo que establece el momento de su unión en el Universo lo que les da su tipo y fuerza de carga.

¡Que mi amigo es una pregunta increíble! ¡Piensa sobre esto! Sabes que en el núcleo, hay neutrones con una carga neutra. ¿Por qué estarían allí? La única forma en que podría estar allí si hubiera otras cargas diferentes presentes en el átomo. Los otros dos cargos que conocemos son positivos y negativos. Aquí está la parte difícil … Encontramos con experimentos que había otras partículas subatómicas en el núcleo, llamémoslas X y había algunas otras partículas subatómicas fuera de la órbita del átomo, llamémoslas Y. Ahora, después de otros experimentos, descubrimos que si tomábamos algunas partículas Y y las arrancó del átomo, descubrimos que el átomo se cargaría positivamente y comenzaría a atraer otras cosas que tenían una carga negativa, digamos papel o algo así. La única forma en que esto podría suceder era si Y tenía una carga negativa mientras que X tenía una carga positiva. Luego, las personas científicas que tenían conocimiento de las raíces latinas y griegas nombraron a X como un protón e Y como un electrón.

No, solo importa que sean cargos opuestos. Si voltea el signo de todas las cargas (incluidas las de otras partículas elementales, por supuesto), las cosas seguirán igual. Realmente no distinguimos entre carga positiva y negativa, son meras convenciones. Aunque en retrospectiva, fueron un poco mal elegidos porque la convención de signos para la corriente eléctrica es bastante incómoda.

EXCELENTE PREGUNTA Hace menos de cien años, nadie había oído hablar de protones y electrones. Cuando fueron ENCONTRADOS en experimentos, los científicos notaron que uno era “gigante” y el otro era pequeño. Se dieron cuenta de que SIEMPRE había exactamente el mismo número de ambos. No sé quién los nombró, pero los “grandes” se llamaron Protones y los “pequeños” se llamaron Electrones. PODRÍAN haber sido llamados “guau” y “miau”, pero eso podría haber confundido a las personas. Se “atraen mutuamente” y cualquiera de los dos podría haber sido llamado “positivo” y el otro “negativo”. Acerca de NAMING, ¿ha notado que hay exactamente el mismo número de “hombres” y “mujeres” en la Tierra? Eso es algo importante, por “otras razones”, pero cualquier tipo podría haber sido llamado “hombres”. ¿Ves mi punto?

Uno puede suponer que inicialmente (el vacío) la carga total del Universo era nula, por lo que la división entre cargas positivas y negativas era de alguna manera democrática y, en consecuencia, la materia estable tiene que estar compuesta de partículas de carga opuestas. Tal vez hay algunos universos en los que se invierten los roles de las cargas, es decir, los átomos están compuestos de protones negativos y electrones positivos. Por qué no ?

Los protones están formados por dos quarks hacia arriba (cada uno con una carga de +2/3) y un quark hacia abajo (con una carga de -1/3), por lo que su carga total suma hasta +1. Ahora hablando de electrones, son un tipo de partículas de leptones (partículas fundamentales), por lo que no sabemos exactamente qué los hace cargar negativamente, pero una de las razones es que las cargas opuestas se atraen entre sí y, por lo tanto, los electrones deben ser negativamente cargado, para ser atraído por el núcleo cargado positivamente.

La principal diferencia radica en la dirección de las líneas de campos eléctricos. Las líneas de campo eléctrico se originan isotópicamente a partir de carga positiva y terminan isotópicamente en carga negativa. Además, la composición del quark es diferente, supongamos que el protón consiste en 2 quark up y 1 down quark. Donde arriba el quark tiene carga (u = + 2e / 3 d = -e / 3).

Los electrones son una familia separada llamada leptones. Rutherford les asignó a sus electrones y positrones sus respectivas cargas después del experimento con lámina de oro.

¡No, no hará ninguna diferencia! … igualmente podría distinguir electrón positivo y protón negativo. El hecho observado en la naturaleza es que hay dos tipos de partículas establecidas en la naturaleza en lo que respecta a su interacción electromagnética. Las partículas que pertenecen al mismo tipo se repelen y se sienten atraídas por el otro tipo. Déles un signo o color o cualquier cosa eso ayuda a identificar este hecho. Construya una teoría para que sea consistente con la naturaleza. No importa qué etiqueta les des, solo tu teoría debería poder describir cosas y la etiqueta debería hacer que la teoría sea más conveniente. Y algunas personas realmente sintieron después que nuestra convención de cargos debería haber sido realmente opuesta para que pueda ser más conveniente.

Es una convención. El punto no está en ser “positivo” o “negativo”, sino en electrones y protones que tienen cargas iguales, pero opuestas . Puede llamarlos “arriba” y “abajo”, “negro” y “blanco”, “feo” y “bonito”. No importa, excepto que son opuestos.

Por definición. Cuando se investigó la electricidad por primera vez, no se conocía el mecanismo real detrás de ella, pero la idea de “carga” era bastante evidente desde el principio. La asignación de “negativo” y “positivo” fue algo arbitraria, y cuando se descubrió que el electrón era la partícula real responsable de fluir a través de materiales conductores, se ajustaba a las propiedades de la carga que ya se había llamado “negativo”.

La respuesta es el movimiento del electrón opuesto al campo eléctrico, lo que significa que es atraído hacia el campo, por lo que es por convención llamada negativa. Fue una convención histórica cuando JJThompsin en 1897 descubrió el electrón, porque se vio que se movía contra el campo eléctrico así que lo consideró de carga negativa.

El nombre es por convención, ¿por qué tengo algún tipo de cargo? es una necesidad de cohesión molecular a medida que saltan de átomos que tienen su orbital externo más externo casi vacío (convirtiéndose en cationes) en el proceso a aquellos que tienen orbital externo casi lleno (convirtiéndose en aniones) y el desequilibrio eléctrico resultante hace que se peguen entre sí, la naturaleza se comportaría diferente sin cargas eléctricas.

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