¿Cómo se estimulan los electrones para moverse en un circuito?

Sí, en cada línea (cable, conductor, resistencia) hay un componente del campo E en la dirección de la corriente.

¿De dónde viene? Para el caso de CC y baja frecuencia, imagine que cada pequeño segmento del circuito tiene capacitancia en cada otro segmento del circuito y a tierra y usted y el piso y las paredes, etc. Para establecer voltajes y diferencias de voltaje en el circuito, todos esos Las capacidades deben ser cargadas. En realidad, calcular cuánta carga tiene que ir donde es matemáticamente difícil, pero estamos seguros de que hay una solución. Entonces, la respuesta práctica es que las cargas se distribuyen sobre los conductores de la manera correcta para configurar el campo E para sostener las corrientes.

En el caso de AC, también hay campos magnéticos. Ignorando inductores y transformadores, el efecto principal sobre los electrones en movimiento es imponer una fuerza en ángulo recto al movimiento del electrón. Esto aparece como efecto de piel. En un circuito de CA, la corriente en buenos conductores (cables) se empuja hacia la superficie (o piel) del conductor. Todavía hay un campo E en el conductor en la dirección del flujo de corriente.

Pero espere, ¿no se necesita un campo E para mover esas cargas al lugar correcto para producir el campo E de equilibrio? Si lo hace Cuando activa el interruptor por primera vez, hay un campo electromagnético transitorio que establece la distribución de equilibrio de cargas y corrientes.

Pero espera, ¿cómo se establece ese campo EM? Bueno, cuando activa el interruptor, una perturbación se propaga a la velocidad de la luz en el campo EM que instruye a todos los electrones a moverse en una dirección determinada, que puede no ser la forma en que se mueven en equilibrio. Los electrones, en efecto, dicen: “sentimos que quieres que nos movamos de esa manera, pero no podemos porque tenemos que permanecer dentro de este conductor o estamos unidos a esta molécula. Lo mejor que podemos hacer es movernos de esta manera ”. Y se mueven, lo que cambia el campo EM que cambia las instrucciones a los electrones que cambia el campo EM, etc. Hay muchos ajustes hasta que se establece el equilibrio, pero finalmente lo hace convergen a la distribución de equilibrio. Si su osciloscopio es lo suficientemente rápido, es posible que pueda ver sonar a medida que el circuito se estabiliza en su condición de equilibrio.

Se crea un campo eléctrico cada vez que un punto se carga más que otro. Las cargas son transportadas por partículas subatómicas que están cargadas. Las dos partículas subatómicas principales son electrones y protones.

Cuando un átomo pierde uno o más electrones, se carga positivamente debido al hecho de que sus protones ahora exceden su número de electrones.

Un campo eléctrico es similar a un campo gravitacional a una partícula cargada. Aplica una fuerza que intenta mover las partículas cargadas a un estado donde no hay campo eléctrico.

En un metal, la capa externa de electrones está incompleta. A todos los metales les gustaría tener más electrones, pero al mismo tiempo, tienen algunos electrones en su capa externa que pueden compartir. Es por eso que a los metales les gusta estar en cristales: estructuras químicas apretadas donde pueden compartir sus electrones externos.

Esto tiende a permitir un movimiento relativamente fácil de electrones.

Cuando se crea un campo eléctrico, estos electrones pueden moverse. Al hacerlo, crean una carga + ve en el átomo que acaban de dejar. Sin el campo E regresarían (en promedio), pero con el campo E ese “agujero” se llena con una elección de otro átomo, y así sucesivamente.

Todo esto es estadístico, por supuesto, los campos eléctricos locales causados ​​por los electrones que bailan alrededor de sus vecinos a medida que los átomos vibran, dominan lo que sucede a nivel atómico. Y todo ese movimiento es una condición del calor (energía cinética atómica promedio) del metal.

Sin embargo, el campo E crea una fuerza de fondo que fomenta un movimiento más aleatorio en la dirección del campo E que el movimiento opuesto.

Los protones en un metal no se mueven, ya que los átomos se mantienen en su lugar. Entonces la carga es transportada por electrones.

Pero en un plasma, los átomos son un gas, y cada átomo está despojado de electrones, por lo que la carga es transportada por núcleos, en una dirección, y por los electrones en la otra.

En términos simples, los electrones en lugares con más electrones se mueven a lugares con menos electrones para equilibrar las cosas en un circuito. Suponiendo que está parado en una piscina de agua para completar un circuito … Su salida tiene una carga de electrones más que el clip que acaba de insertar, por lo que los electrones fluyen hacia el clip. Los electrones luego fluyen hacia su cuerpo porque hay menos electrones allí que en el clip. Entonces, su cuerpo muerto tiene más electrones que el charco de agua en el que está parado, por lo que los electrones abandonan su cuerpo. En realidad, el flujo de electrones se invierte, imagínelo.

Para CA, son empujados por un campo magnético ubicado en otra parte del circuito. Estamos familiarizados con esto en nuestras líneas eléctricas, ya que los generadores a menudo son activados por el viento.

More Interesting

¿Qué tiene el término de repulsión electrón-electrón que hace que sea tan difícil resolver exactamente la ecuación de Schrodinger?

¿Cuándo se dice que un electrón pierde energía?

¿Es una batería una fuente de electrones?

¿Cómo puede un electrón posiblemente formar un orbital en forma de mancuerna con un espacio intermedio?

¿Por qué la electrónica se conoce como estudio de electrones en semiconductores pero no en metal?

¿Con qué frecuencia chocan los electrones con el núcleo de un átomo?

¿Qué pasaría si todos los electrones dejaran de angularse, girar, moverse?

¿Es el espacio vacío (nada) entre los electrones y el núcleo la prueba de que Dios 'hizo algo de la nada'?

¿Cuál es la cantidad de electrones de valencia en el cobre?

¿Se pueden comprimir los electrones libres y, de ser así, se pueden comprimir en un recipiente? ¿Por qué o por qué no?

¿El giro de los electrones produce magnetismo, al igual que la rotación orbital de los electrones?

¿Qué hizo que Thomson concluyera que todos los átomos deben contener electrones?

¿Cómo podemos ver un electrón, cuando se excita cuando lo golpeamos con un fotón y no permanece en el mismo nivel de energía?

Cuando un fotón incide en mi ojo, excita el electrón y el electrón excitado debe remitir un fotón. ¿Por qué nada sale de mi ojo?

¿Por qué los electrones y los protones no se aniquilan entre sí con una energía tremenda al contacto como lo hacen la materia y la antimateria?