Cuidado: este tema está lleno de errores y explicaciones incorrectas. ¡Tener cuidado!
😉
Primer error importante: creer que “las corrientes eléctricas son flujos de electrones”. No, está mal. En la mayoría de las corrientes eléctricas (como las corrientes en la Tierra, los océanos, el cielo y el espacio), las corrientes son flujos de átomos cargados, o incluso protones y electrones desnudos. Durante las corrientes eléctricas, los positivos fluyen en un sentido y los negativos fluyen en el otro. Dentro de los materiales conductores, sus nubes de cargas opuestas se atraviesan entre sí. No existe una dirección de flujo única, sino que las cargas fluyen en direcciones opuestas en el mismo conductor. Esa es una corriente eléctrica típica que se encuentra en la naturaleza.
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Entonces, ¿qué pasa con las corrientes de flujo de electrones? Esa es una presunción humana! Como todos los metales están llenos de electrones móviles, y los circuitos construidos por humanos están hechos de cables metálicos, los humanos pretendemos que los cables son los únicos conductores que existen. Podemos convencernos fácilmente de que, dado que las corrientes eléctricas en los metales están compuestas por flujos de electrones, por lo tanto, todas las corrientes eléctricas en todas partes deben ser flujos de electrones, ¿verdad? No No se nos permite ignorar el agua salada. O el plasma de chispa, o el ácido de la batería, etc.
Después de todo, cuando un ser humano se sorprende, no fluyen electrones en su cuerpo. Los humanos no son metal. Somos principalmente agua salada. Las corrientes eléctricas en la carne humana son flujos de iones de sal: sodio y potasio positivos, y cloruros negativos, ambos fluyen simultáneamente en direcciones opuestas. Sin electrones Lo mismo es cierto para las corrientes en el suelo. (Bueno, a menos que el suelo sea ácido, ya que para los ácidos, las cargas móviles son principalmente iones de hidrógeno positivos, también llamados protones).
Pero todo este “material que fluye protones-metales-electrones” es demasiado complicado. Cuando usamos un amperímetro, los amperios son amperios. Una corriente eléctrica bajo tierra, o en ácido de batería, o dentro de un torso humano, en realidad es solo una cosa: un valor en amperios. No vemos los flujos reales de cargas; los positivos-unidireccionales y negativos-el-otro, que tienen tres tipos diferentes de positivos y dos tipos de negativos, todos fluyendo a diferentes velocidades. En cambio, solo son amplificadores.
Si, exactamente correcto. Los amperímetros miden una cosa llamada corriente convencional o “CC”. Con la corriente convencional sumamos todos los electrones y protones en movimiento y los diferentes sabores de iones. Formamos una suma total de flujo de carga, el valor en amperios. Luego ignoramos las partículas cargadas reales, incluidos los electrones.
La “corriente eléctrica” es corriente convencional. La corriente eléctrica es un concepto que ignora la velocidad de las cargas en movimiento. Ignora su polaridad y su dirección. Ignora sus valores de carga y la densidad de las poblaciones de carga. “Amperios” solo mide el total de coulombs que fluyen por segundo.
Un determinado conductor puede contener protones en movimiento, o puede ser un cable de metal lleno de electrones que fluyen. O … solo tal vez es un cable que se arrastra hacia atrás; arrastrado a la velocidad justa para que los electrones se detengan y los átomos de cobre positivos se muevan. ¡Un flujo de carga positivo! A los amperímetros no les importa. Lo agregan todo en una sola corriente eléctrica llamada corriente convencional. (Tenga en cuenta que los amperímetros miden la diferencia entre el movimiento de los positivos y negativos en un conductor. Entonces, los amperímetros nunca habían medido los flujos de electrones en primer lugar. Midieron el movimiento relativo entre los átomos de cobre positivos versus el mar de electrones en los alambres de metal. Es por eso que a los amperímetros no les importa si todo el cable comienza a fluir mientras sus electrones están detenidos).
Segundo error importante: pensar que Ben Franklin se equivocó.
¡INCORRECTO!
Franklin decidió al azar que la “electricidad vítrea” era positiva y que la “electricidad resinosa” era negativa (como cuando frotamos un poco de ámbar contra un vidrio). Esto terminó haciendo que los electrones fueran negativos y las corrientes de electrones dentro de los conductores metálicos fueran hacia atrás. ¿Es esto un problema? Recuerde, en soluciones ácidas, los protones fluyen hacia adelante. Dentro de la carne humana, los sodio fluyen hacia adelante. La elección de Franklin solo se convierte en un problema en dos lugares principales: dentro de los cables de metal y dentro de los tubos de vacío. Para aquellas personas que trabajan exclusivamente en cables de metal y amplificadores de tubos, y que nunca tienen que lidiar con ácido de batería o electroquímica o señales nerviosas o agujeros de semiconductores o corrientes en la suciedad o el agua … La elección de Franklin parece ser al revés.
Pero para la comunidad científica y de ingeniería, los electrones no son los únicos tipos de cargas que fluyen, los cables no son los únicos conductores … y Franklin acaba de crear un estándar. (Es muy parecido a decidir que los polos de los imanes que apuntan al norte se etiquetarán como “N”). La elección de Franklin hizo que todas las corrientes de protones dentro de las baterías de los automóviles fueran movimientos hacia adelante, mientras que la corriente de electrones en las placas metálicas de las baterías debe ir hacia atrás. Pero no olvide: para pensar completamente en términos de amperios, sumamos todos los flujos de carga en cualquier conductor, los ignoramos y solo miramos la velocidad del movimiento de carga; el total de culombios / segundo que fluyen en la dirección no negativa. Para pensar en amperios, ignoramos cualquier flujo de protones, pero también ignoramos cualquier flujo de electrones. ¿Esto hace que los circuitos eléctricos sean más difíciles de visualizar? Heh, ¡solo trata de visualizar los flujos de partículas dentro de las baterías o dentro de los nervios humanos! Entonces no lo hagas. No hay necesidad. En su lugar, simplemente use “amperios”, el concepto abstracto llamado “corriente convencional”.
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Finalmente, algunas extrañas curiosidades de Franklin.
En el Kite Experiment, el conductor es un trozo de hilo: un trozo de cuerda de cometa en un ambiente húmedo. Dentro de esa cadena, las corrientes de fuga de la tormenta eléctrica están hechas de … ¡adivina! Los sodio positivos van en un sentido y los cloruros en el otro. ¡Sin electrones! La cuerda de la cometa no es un metal y no contiene mar de electrones. En el hilo de cometa húmedo, la corriente es “electrolítica” en lugar de “metálica”, y está hecha de flujos de iones opuestos que pasan unos por otros en el mismo conductor.
Bueno, eso solo es cierto si el hilo de Franklin no es ácido, lo que podría haber sido. Si su cuerda de cometa estaba llena de ácido húmedo, entonces la corriente eléctrica de la tormenta eléctrica sería principalmente un flujo de protones en el hilo. Ja, ¿no significa eso que Ben Franklin realmente eligió correctamente? En la época de Franklin, los alambres de metal eran raros, y los “conductores eléctricos” a menudo estaban hechos de madera humedecida, cuerdas y cintas de tela. Eso y erizos callejeros suspendidos por cuerdas de seda.
