La electricidad consiste en electrones … ¿eso significa que el electrón deja su átomo para siempre?

En técnica nos enseñaron a pensar de manera diferente sobre esto que los físicos. Esta es la esencia de cómo nos enseñaron.

Hay muchos enlaces atómicos, pero para fines eléctricos, el más importante es el enlace metálico. Puede pensar en los electrones como portadores de carga, y también como pequeños rodamientos de bolas que orbitan alrededor de los más grandes, los núcleos de átomos, y en un enlace metálico deambulan constantemente, dejando la órbita de un núcleo para pasar al siguiente. Esto ocurre en patrones aleatorios de forma bastante natural, y se dejan espacios en las capas externas de los átomos para que los electrones sean aceptados cuando uno se dona a un átomo adyacente. Si aplicamos una fuerza electromotriz, que es un voltaje, podemos hacer que este vague en una dirección uniforme, en lugar de que el hierro magnetizante haga que los campos individuales en el hierro se alineen creando un campo magnético más fuerte.

Los físicos se burlarán de tal teoría, pero para los ingenieros y técnicos eléctricos es una forma muy útil de imaginar lo que sucede en un conductor y lo ayuda a aplicarlo prácticamente. Al aplicarlo a su pregunta, verá que un electrón en la capa externa no tiene un átomo para llamarlo propio y está constantemente en movimiento. El cobre es el conductor más utilizado y aquí hay un diagrama antiguo del átomo, me gustaría dar crédito de dónde proviene, pero he tenido esto en mis notas durante tanto tiempo que ya no puedo recordar nada más:

Si miras en la esquina inferior derecha, verás el electrón singular que habita la cuarta capa hacia afuera. Es este el que migra constantemente.

La mayoría de los electrones de la capa externa en un átomo metálico están tan débilmente unidos que, a una muy buena aproximación, pueden considerarse libres y vagar de átomo a átomo, especialmente bajo la influencia de un campo eléctrico. Chocan con otros átomos y son arrojados hacia atrás y luego nuevamente van más allá. Por lo tanto, la velocidad de “deriva” es muy pequeña, alrededor de 10 ^ (- 5) m / s nada comparable con la velocidad con la que viaja el campo eléctrico (diferencia de voltaje), esencialmente la velocidad de la luz (3 x 10 ^ 8 m / s ) Aprovecharé esta oportunidad para aclarar otro concepto erróneo, aunque no lo esté preguntando. Mucha gente piensa que está recibiendo corriente (electrones) viajando de la compañía eléctrica a su casa. Esto no es verdad ! Lo que está pagando es el campo eléctrico (proveniente de la diferencia de voltaje). Debido a la tensión alterna, los electrones son empujados hacia adelante y hacia atrás. ¡Dado que la velocidad de deriva es tan pequeña, un electrón típico en un interruptor no abandona el interruptor! ¡Así que básicamente estás usando solo los electrones que vienen con el cableado de la casa cuando pagaste por la casa! Pero dado que el campo eléctrico viaja a la velocidad de la luz, las bombillas se encienden casi instantáneamente cuando el interruptor se activa. Las luces de tubo tardan un poco más porque se basan en electrones que viajan de un electrodo a otro y golpean y excitan átomos de gas en el camino. La luz se emite cuando estos átomos se desexcitan.

Respuesta simple

Sí, los electrones son más o menos intercambiables. Los protones y los neutrones forman el átomo y denotan el número atómico y el peso.

Los electrones están presentes como la cubierta del átomo, pero se pierden o se encuentran fácilmente según la carga y las circunstancias.

No hay tal cosa de un electrón que forme parte de un átomo específico. Primero, no hay electrones, solo cargas y ondas. En segundo lugar, siempre está cambiando de lugar, todo el tiempo, principalmente en metales, es un caos completo, si es superior a cero temperatura absoluta.

No, no pasa nada como irse. Cuando el potencial eléctrico aplicado a un electrón conductor se ve afectado y siente una fuerza repulsiva y se mueve al otro lado del conductor y luego a la batería o celda (cátodo) y luego nuevamente se mueve a (anódico) internamente. … un proceso similar se repite … … y el electrón se reemplaza entre sí muy rápidamente y, por lo tanto, da lugar a una corriente eléctrica …

El concepto de que los electrones son pequeñas esferas que navegan en un círculo perfecto alrededor de un núcleo está desactualizado. Piense en los electrones como la atmósfera de la tierra y los núcleos del núcleo más interno (sé que no está a escala). Los electrones son como los vientos que fluyen alrededor de la tierra (las ondas de electrones son mucho más rápidas, pero se entiende lo esencial). Las moléculas de aire son los electrones y el viento modela la función de las olas (observa cómo los vientos ruedan sobre la hierba alta). Cuando detienes el viento puedes encontrar las moléculas (electrones) pero cuando se mueve todo lo que ves son las ondas ondulantes (esto intenta explicar la dualidad de las ondas de partículas). La electricidad es una onda que se propaga a través de este viento como una onda de sonido que hace que la onda se comprima y contraiga la transferencia de energía. Pasando de un campo de electrones al siguiente.

Los electrones no tienen “átomos domésticos”; Siempre están de visita.

Las posibilidades de que un electrón vuelva a visitar el mismo átomo dos veces en un conductor típico son tan cercanas a cero como las posibilidades de que las olas de una piscina converjan accidentalmente para arrojar a un buzo fuera del agua y subirlo al trampolín. No hay nada prohibido al respecto, ¡pero no esperes a que suceda!

Por lo que era, le dije que sí, pero otro lo reemplaza de inmediato. Como bolas en una tubería cuando una se empuja hacia adentro, una se empuja hacia afuera. Obviamente esto es a nivel molecular.

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