องค์ประกอบใดในชีวิตประจำวันที่เกี่ยวข้องกับการไหลของประจุที่ไม่ใช่อิเล็กตรอน


13

ผมชอบคำอธิบายว่าทำไมมีอะไรผิดปกติกับนี้ปัจจุบันเดิมเป็นทิศทางที่ตรงข้ามจากอิเล็กตรอนในปัจจุบัน มันกล่าวถึงแบตเตอรี่และหลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นสองกรณีที่กระแสไม่ไหลของอิเล็กตรอน (เช่นเดียวกับการไหลของไอออนในมนุษย์และการไหลของโปรตอนในน้ำแข็งน้ำแม้ว่าจะไม่ใช่ส่วนประกอบไฟฟ้า) ส่วนประกอบไฟฟ้าอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการไหลของประจุที่ไม่ใช่อิเล็กตรอน? สิ่งนี้เกิดขึ้นในอิเล็กโทรไลต์ของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าหรือไม่?

จากทฤษฎีอิเล็กตรอนของหัวข้อเรารู้ว่าโลหะปล่อยอิเล็กตรอนได้อย่างง่ายดายและกึ่งตัวนำและอิเล็กโทรไลต์ปล่อยออกมาด้วยความยากลำบาก อิเล็กตรอนในอิเล็กโทรไลที่มีในความเป็นจริงไม่ฟรี แต่จะผูกพันในไอออน http://www.electronics-tutorials.com/basics/polarization-capacitor.htm

รูในสารกึ่งตัวนำมีการนับจริงๆหรือไม่เนื่องจากไม่ใช่อนุภาคทางกายภาพ


@reemrevnivek อาร์กิวเมนต์อาจทำให้รูยังคงไหลของกระแส
Kortuk

วิธีเดียวที่คุณจะได้รับประจุบวกในการเคลื่อนย้าย (แทนที่จะขาดประจุลบหากเราจะแยกแยะนั้น) ก็คือการขนส่งนิวเคลียสของอะตอม ในโครงสร้างที่มั่นคงหรือคริสตัลสิ่งนี้จะช้ามากและอาจเป็นอันตรายได้
Nick T

1
@Nick: ฉันไม่คิดว่ามันเป็นเรื่องจริง ค่าใช้จ่ายที่เคลื่อนย้ายได้ไม่จำเป็นต้องเป็นวัสดุเดียวกันกับของแข็ง ลิงค์อธิบายการไหลของโปรตอนในน้ำแข็ง กระแสส่วนใหญ่เป็น "ช้ามาก"
endolith

1
@tyblu: ในหลอดฟลูออเรสเซนต์มีประจุเป็นบวก พวกมันทำงานด้วย AC เพราะ DC จะทำให้ไอออนของปรอททั้งหมดสะสมที่ปลายด้านหนึ่งของหลอด
endolith

1
@reemrevnivek: AFAIK ไหลหลุมในเซมิคอนดักเตอร์ไม่ได้จริงไหลของประจุบวก - มันยังคงไหลอิเล็กตรอน แต่ก็ไม่ได้เนื่องจากการอิเล็กตรอนอิสระ (ซึ่งเป็นเหตุผลที่หลุมโดยทั่วไปมีการเคลื่อนไหวที่ต่ำกว่า)
อเล็กซ์

คำตอบ:


9

ทีนี้นี่จะทำให้เกิดความสับสนเมื่อคุณไปถึงทฤษฎีเซมิคอนดักเตอร์และฉันเข้าใจปัญหาของคุณ ฉันสามารถตั้งชื่อกรณีที่สำคัญมาก เมื่อทำงานร่วมกับค่าใช้จ่ายปั๊มในร่างกายมนุษย์ หลายแห่งในชีววิทยาการไหลของประจุเป็นบวก เมื่อทำการเรียนแบบจำลองชีวการแพทย์สำหรับ EE เรามักจะมีการไหลของประจุบวก

เราจะบ้ามากกว่านี้ถ้าคุณเป็นมะเร็ง มีตัวเลือกมากมายบางครั้งคุณเลือกรับรังสี มีรังสีโฟตอนแล้วโปรตอนมีอะไรบ้าง จำนวนโปรตอนที่พวกเขากำลังส่งจะถูกวัดเป็นจำนวนแอมแปร์ ทำไม? อนุภาคที่มีประจุบวกต่อวินาที (เพลิดเพลินไปกับปุน)

ส่วนสำคัญที่นี่อนุภาคของคุณทำให้เป็นปัญหา หากอิเล็กตรอนถูกประจุในเชิงบวกปัญหาจะถูกกวาดโดยคนส่วนใหญ่ ความจริงที่ว่าพวกเขาถูกตั้งข้อหาทางลบทำให้คนคิดว่ามันหมายถึงอะไรจริงๆ

ถ้าคุณลงไปที่ฟิสิกส์จริงๆมันเป็นเพียงแค่สัญลักษณ์ของการประชุมและเป็นปัญหาที่ไม่ได้เกิดขึ้นจริง หากคุณต้องการมอบหมายให้เป็นค่าใช้จ่ายในเชิงบวกโปรดดำเนินการให้สอดคล้องกันภายในและอย่าเผยแพร่สิ่งใดและจะไม่มีใครฉลาดกว่านี้

สิ่งที่สำคัญที่สุดคือว่าถ้าอิเล็กตรอนมีประจุบวกเราจะไม่ได้เกือบเป็นที่ดีของชื่อที่โพซิตรอน โดยส่วนตัวแล้วฉันจะไม่ได้อยู่ในโลกนี้นิโกรเป็นอนุภาค


3
ฉันให้คำตอบของคุณกับ + 2 คะแนนต่อต้านแอนตี้ - นิโกร
tyblu

ฉันถามเกี่ยวกับอุปกรณ์ไฟฟ้าจริง ๆ ไม่ใช่ร่างกายมนุษย์ ร่างกายมนุษย์ครอบคลุมอยู่แล้วในบทความที่เชื่อมโยง แบตเตอรี่, หลอดฟลูออเรสเซนต์, ...
endolith

@ololith cicuits ไฟฟ้าของคุณที่เราใช้ทุกวันใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ โลหะที่เราใช้คือการไหลของอิเล็กตรอน โปรตอนเป็นส่วนหนึ่งของโครงข่ายอิเล็กตรอนอาจเคลื่อนที่อย่างอิสระ
Kortuk

แบตเตอรี่เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าและเป็นส่วนหนึ่งของวงจร ในแบตเตอรี่กระแสไฟฟ้าประกอบด้วยประจุบวกและประจุลบไม่ใช่อิเล็กตรอน โปรตอนที่โดดเดี่ยวและอะตอมที่แตกตัวเป็นไอออนนั้นสามารถเคลื่อนที่ในวงจรไฟฟ้าได้
endolith

@ ท้ายที่สุดคุณรู้กรณีแบตเตอรี่และฉันคิดว่ามันเป็นตัวอย่างแรกที่บทความของคุณให้ ฉันใส่ตัวอย่างอื่น ๆ ของการไหล
Kortuk

8

เซลล์ประสาท ! @Kortuk ได้สัมผัสสิ่งนี้โดยพูดถึงปั๊มที่ชาร์จทางชีวภาพ ประจุถูกถ่ายโอนในการระเบิดเรียกว่าศักย์การกระทำที่สร้างขึ้นโดยปฏิกิริยาทางเคมีในท้องถิ่นที่เพิ่มความเข้มข้นของไอออน (Na + ) และเคลื่อนที่ไปตามเซลล์ประสาท (ตกลงมันซับซ้อนกว่านั้นนิดหน่อย แต่ฉันคิดว่าเราทุกคนเข้าใจ)

ไฟฟ้า ! ผู้ที่ชื่นชอบเครื่องใช้ไฟฟ้ารู้เรื่องนี้มากเนื่องจากการชุบ PCB (นิกเกิล, ทอง, ส่วนผสม ฯลฯ ) แต่มันถูกใช้ในทุกอุตสาหกรรมและศิลปะ: การชุบสังกะสีการชุบทองและการทับถมโลหะอื่น ๆ จะทำกันซึมป้องกันสนิม ปัจจัยแฟนซี, การระบายสี, การชุบอะโนไดซ์, การนำไฟฟ้าเป็นขั้นตอนกลางก่อนการสะสมวัสดุอื่น ๆ เช่นโพลีเมอร์และการเกิดปฏิกิริยาเคมี (นอกเหนือจากการป้องกันสนิม) นี่คือการเคลื่อนที่ของไอออนอีกครั้ง นอกจากนี้ยังมีอิเล็กตรอนจำนวนมากที่เกี่ยวข้อง

กระแสปัจจุบันเนื่องจากการถ่ายโอนไอออนในท่อ : ตัวอย่างเช่นในท่อน้ำดื่มในเมืองของเรามีความเข้มข้นของไอออน (คลอรีนฟลูออไรด์ฯลฯ ) ขณะที่มันไหลผ่านท่อเป็นกระแสไฟฟ้าการเคลื่อนที่ของประจุและมักสร้างปัญหาให้กับเซ็นเซอร์แม่เหล็กที่มีความอ่อนไหว

โฟตอนสร้างความแตกต่างของค่าใช้จ่าย จากวิทยุเป็นรังสีแกมมาเราใช้ประโยชน์จากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งหมดโดยเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นโฟตอนจากนั้นกลับสู่ไฟฟ้า * ที่เสาอากาศรับสัญญาณ โฟตอนทำให้อิเล็กตรอนเวเลนซ์ตื่นตัว (ถูกดูดซับ) ด้วยพลังงานเพียงพอที่จะชนกับตัวนำที่สร้างคู่อิเล็กตรอน มีกลไกอื่น ๆ แต่ฉันจะทำให้แย่ลงถ้าฉันพยายามอธิบายพวกเขา

doohickeys และ thingamabobs จำนวนมากมีประจุที่ไม่เป็นกลางและการเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับวัตถุที่มีประจุแตกต่างกันจะสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้า คำอธิบายกลุ่มของเอฟเฟกต์นี้แบบแชนแนลคือไฟฟ้า อิเล็กตรอนมีอยู่ทุกหนทุกแห่งและเบามาก - มันง่ายดังนั้นเราจึงถูกทำร้ายในการทำงานด้วยไฟฟ้าที่น่ากลัวเกือบตลอดเวลา

* มีงานที่ทำวงจรโฟโตนิกส์ทั้งหมด แต่ฉันไม่ใช่คนที่เหมาะสมที่จะแนะนำมัน


กระแสน้ำในท่อส่งน้ำมาจากไหน คลอรีนและฟลูออรีนในน้ำเป็นสิ่งที่ถกเถียงกันมากขึ้นเพราะนั่นเป็นส่วนที่ "ทำงาน" ในสารเติมแต่ง แต่ไอออนลบเหล่านั้นมักจะติดมากับสารบวกบางอย่างเพื่อให้เป็นกลาง โซเดียม, โพแทสเซียม, ไฮโดรเนียม (กรด) ฯลฯ
Nick T

ฉันไม่แน่ใจว่าจะนับจำนวนโฟตอน แต่ฉันลืมการชุบด้วยไฟฟ้าเสมอ +1 สำหรับการหาวิธีเพิ่มสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าให้กับโพสต์ของคุณ
Kortuk

1
@NickT ค่าใช้จ่ายกลุ่มจริง ๆ แล้วมีแนวโน้มที่จะต่อต้านเมื่อเวลาผ่านไป แต่โดยทั่วไปจะไม่เป็นกลางในท่อน้ำ - อย่างน้อยในพื้นที่ ประสบการณ์ส่วนตัวเป็นโครงการปริญญาตรีเพื่อแมสนามแม่เหล็กกว่า ~ ^ 2 กม. จะได้รับความคิดเป็นสิ่งที่ชนิดของการป้องกันและการย้ายท่อที่จำเป็นสำหรับใหม่อุปกรณ์ nanotech บางแฟนซีที่NINT
tyblu

4

ใช่ฉันชอบวิธีที่ William Beaty อธิบายว่า "กระแสไฟฟ้า" ไหลไปทางใด? และความแตกต่างระหว่างการไหลของอนุภาคที่มีประจุ (เกือบจะช้ามากเสมอ) และการไหลของพลังงานไฟฟ้า (เกือบจะเร็วมากเสมอ)

(อนิจจานี่ไม่ใช่คำตอบสำหรับคำถามของคุณ แต่เป็นการตอบสนองต่อการตอบกลับบางส่วน)

วิธีเดียวที่คุณจะได้รับประจุบวกในการเคลื่อนย้าย (แทนที่จะขาดประจุลบหากเราจะแยกแยะนั้น) ก็คือการขนส่งนิวเคลียสของอะตอม

ใช่นั่นเป็นวิธีที่ประจุบวกเคลื่อนที่ ในตัวนำโปรตอนเช่นน้ำแข็งคุณสามารถคิดถึงประจุบวกที่เคลื่อนที่ได้เหมือนนิวเคลียสไฮโดรเจน

"ในโครงสร้างแข็งหรือผลึกการไหลของประจุบวกจะช้ามากและอาจเป็นอันตรายได้"

ใช่. นอกจากนี้การไหลของอิเล็กตรอนก็ช้าอย่างน่าประหลาดใจและมักจะสร้างความเสียหาย อนุภาคที่มีประจุที่เคลื่อนที่ผ่านของแข็งมักจะมีอิเล็กตรอนในโลหะเป็นจำนวนมากโปรตอนในตัวนำโปรตอน

ในทางตรงกันข้ามอนุภาคที่มีประจุค่อนข้างใหญ่ - ทั้งบวกและลบ - ไหลผ่านอิเล็กโทรไลต์แบตเตอรี่ (ของเหลว) และระหว่างการปล่อยแสงไฟฟ้า (แก๊ส)

หลอดไฟนีออน

บางคนอ้างว่าในปัจจุบันในหลอดไฟนีออนเป็นจริงการไหลของอิเล็กตรอน

ใช่ในช่วงเวลาสั้น ๆ ของวินาทีเมื่อใช้พลังงานครั้งแรกกับหลอด "เย็น" อิเล็กตรอนเป็นเพียงอนุภาคที่มีประจุเท่านั้น

เมื่อเริ่มต้นหลอด "เย็น" แคโทด (เพราะเป็นโลหะ) จะมีอิเล็กตรอนอิสระที่สามารถเคลื่อนย้ายได้จำนวนมากและหลอดยังมีความต้านทานสูงมาก

ต่อมาหลังจากการชน "อาร์ค" ( การปล่อยแสงไฟฟ้า ) ในระหว่างการใช้งานปกติของหลอดฟลูออเรสเซนต์หรือแสงนีออนมีประจุไอออนจำนวนมาก เนื่องจากหลอดมีความต้านทานต่ำกว่ามากในเวลานั้น (a) หลอดฟลูออเรสเซนต์ต้องใช้บัลลาสต์และ (b) เราจึงสรุปได้ว่ากระแสส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับไอออนที่มีประจุมากกว่าอิเล็กตรอน

เมื่อหลอดฟลูออเรสเซนต์ "ทำงานจาก DC สวิตช์เริ่มต้นมักจะถูกจัดเรียงเพื่อกลับขั้วของการจ่ายไฟไปยังหลอดไฟทุกครั้งที่เริ่มต้นมิฉะนั้นปรอทจะสะสมที่ปลายด้านหนึ่งของหลอด" - วิกิพีเดีย

นี่คือหลักฐานที่ไอออนของประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ในหลอดฟลูออเรสเซนต์


โปรตอนของเราเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วแม้ว่าพวกมันจะทำลายโครงสร้างผลึก แต่สิ่งใดก็ตามที่เป็นอิเล็กทรอนิคส์ก็ไม่ได้ผลดีนัก
Kortuk

หัวข้อร้อนร่วมสมัยคือ: โปรตอนไหลในเซลล์เชื้อเพลิง "อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง" และ "กรดที่เป็นของแข็ง" เหล่านี้เป็นของแข็งตัวนำโปรตอนที่ออกแบบมาสำหรับกระแสโปรตอนขนาดใหญ่โดยไม่ต้องสลายความเสียหายใด ๆ กรดแบตเตอรี่รถยนต์ของแบตเตอรี่ส่วนใหญ่จะเป็นตัวนำโปรตอนเนื่องจากไอออน + H ของกรดมีความคล่องตัวสูงกว่าจำนวนไอออนลบซัลเฟตที่เท่ากัน แต่อิเล็กโตรไลต์เซลล์เชื้อเพลิงที่เป็นกรดถ้าเป็นของแข็งไม่มีความสามารถในการเคลื่อนที่ของไอออนลบเนื่องจากไอออนลบที่มีขนาดใหญ่กว่านั้นจะติดอยู่ในตาข่ายของแข็ง
wbeaty

3

ในพลาสมา (ใช้ในกระบวนการทางเทคโนโลยีต่าง ๆ สำหรับการฝากฟิล์มบาง ๆ และการแกะสลัก) ทั้งอิเล็กตรอนและไอออนทำการนำความร้อน ปืนไอออนชื่อของพวกเขาหมายถึงการใช้ไอออนที่เร่งขึ้นในสุญญากาศโดยใช้สนามไฟฟ้าที่มีสตริงมาก (ในลักษณะที่คล้ายกับที่หลอดรังสีแคโทดแสดงผลงาน) เพื่อกัดวัสดุหรือฝังอิออนในระดับที่เล็กมาก .

รูในสารกึ่งตัวนำเป็นเพียงอิเล็กตรอน เป็นเพียงว่ามีอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ไม่ได้จำนวนมากในเซมิคอนดักเตอร์ p-doped ที่หลุมนั้นโดดเด่นและให้เราทำทฤษฎี ในความเป็นจริงอิเล็กตรอน (ปล่อยให้รูว่างข้างหลัง) ยังคงเป็นชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว


3

ขึ้นอยู่กับคำจำกัดความของ 'การไหลของประจุ':

เต้ารับบนผนังของคุณและสิ่งอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ ความเร็วลอยของอิเล็กตรอนเป็นศูนย์ที่ระดับมหภาคที่อิเล็กตรอนระดับไมโครส่ายไปมาดังนั้นจึงมีความเร็วลอยตัวที่ไม่เป็นศูนย์ ณ จุดใดจุดหนึ่งในเวลา พลังงานถูกส่งผ่านคลื่น EM ในวงจร AC ในทางปฏิบัติมักจะมีการชดเชย DC ขนาดเล็กอยู่เสมอดังนั้นจึงมีอิเล็กตรอนขนาดมหภาคที่ลอยลงมาตามสาย อย่างไรก็ตามมันไม่ได้เป็นกลไกหลักของการไหลของกระแสและช้ามากเช่นนิ้วต่อวันขึ้นอยู่กับการชดเชย คุณสามารถยืนยันได้อย่างถูกต้องว่าอิเล็กตรอนยังคงเป็นตัวพาประจุอยู่ที่นี่ แต่ฉันเดาว่าฉันจะไม่อธิบายว่านี่เป็นการไหลของประจุ

แม้แต่การคิดเกี่ยวกับกระแสล้วนๆเนื่องจากการไหลของอิเล็กตรอนภายใต้แรงดัน DC นั้นไม่ใช่วิธีที่ดีหรือแม่นยำในการคิด ดริฟท์ความเร็วอิเล็กตรอนจะช้ามากขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าและแน่นอนวัสดุที่จะสามารถนิ้วต่อชั่วโมง แน่นอนเรารู้ว่า 'กระแสไฟฟ้า' เคลื่อนที่เร็วกว่านี้มากซึ่งเป็นเพราะกระแสเป็นผลมาจากการเรียงลำดับ 'กระแทก' ประจุไฟฟ้าตามตัวนำแทนที่จะกำหนดให้อิเล็กตรอนเฉพาะไหลผ่านตัวนำ

ในตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าผู้ให้บริการหลักคือไอออน


2

ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า

อิเล็กทริกมีกระแส "ไหล" ในนั้น ...


คุณสามารถทำอย่างละเอียดเกี่ยวกับเรื่องนี้? "อิเล็กโทรไลต์มักจะเป็นกรดบอริกหรือโซเดียมบอเรตในสารละลายน้ำ" ตัวนำโลหะสัมผัสอิเล็กโทรไลต์จากนั้นอิเล็กโทรไลต์แตะชั้นออกไซด์? ประจุไฟฟ้าลบหรือเป็นบวกหรือไม่? พวกเขาจะไหลเมื่อใด
endolith

0

อลูมิเนียม

ในกระบวนการที่พบได้บ่อยที่สุดในการแปลงอะลูมิเนียมที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ (อลูมิเนียมที่ถูกออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์) ไปเป็นอลูมิเนียมโลหะที่มีประโยชน์มากขึ้นคนงานจะปล่อยอลูมิเนียมออกไซด์ จากนั้นแรงดันไฟฟ้าข้ามขั้วไฟฟ้าคาร์บอนสองตัวดึงดูด Al3 + ไอออนไปยังขั้วลบเชิงลบ (แคโทด) ซึ่งจะกลายเป็นของเหลวบริสุทธิ์ที่ไม่ปล่อยประจุ Al และจะจมลงสู่ด้านล่าง

(อลูมิเนียมเป็นอะตอมโลหะที่มีมากที่สุดในเปลือกโลกปัจจุบันอลูมิเนียมโลหะเป็นวัสดุที่ใช้ในครัวเรือนทั่วไปทุกวันใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าจำนวนมากและกระบวนการในการทำอลูมิเนียมนั้นใช้พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ทุกวัน สิ่งนี้มีคุณสมบัติเป็น "องค์ประกอบรายวัน" จริง ๆ หรือไม่)

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.