Quali componenti di tutti i giorni coinvolgono flussi di carica che non sono elettroni?

Mi piace questa spiegazione del perché non c'è nulla di sbagliato nel fatto che la corrente convenzionale sia la direzione opposta rispetto alla corrente elettronica . Indica batterie e lampadine fluorescenti come due casi in cui la corrente non è un flusso di elettroni. (Oltre al flusso di ioni negli esseri umani e al flusso di protoni nel ghiaccio d'acqua, sebbene questi non siano componenti elettrici.) Quali altri componenti elettrici comportano flussi di carica che non sono elettroni? Questo succede nell'elettrolita dei condensatori elettrolitici?

Dall'argomento teoria degli elettroni sappiamo che i metalli emettono facilmente elettroni e che i semiconduttori e gli elettroliti li emettono con grande difficoltà. Gli elettroni nell'elettrolita non sono infatti liberi ma sono legati in ioni . http://www.electronics-tutorials.com/basics/polarization-capacitor.htm

I buchi nei semiconduttori contano davvero, dal momento che non sono particelle fisiche?

Ora, questo diventa confuso quando si arriva alla teoria dei semiconduttori e capisco il tuo problema. Posso nominare un caso molto importante. Quando si lavora con pompe di carica nel corpo umano . In molti luoghi della biologia il flusso di carica è positivo. Quando prendevamo una classe di modellistica biomedica per EE spesso avevamo un flusso di carica positivo.

Possiamo diventare più pazzi, e se hai il cancro? Ci sono molte opzioni, a volte si raccolgono le radiazioni. Esiste una radiazione fotonica, che dire della radiazione protonica ? La quantità di protoni che stanno inviando viene misurata in Ampere. Perché? Particelle cariche positivamente al secondo (goditi il ​​gioco di parole).

La parte importante qui della tua particella è un problema. Se gli elettroni fossero caricati positivamente, il problema verrebbe spazzato via dal tappeto dalla maggior parte delle persone. Il fatto che siano caricati negativamente fa riflettere le persone su cosa significhi davvero.

Se si arriva davvero alla fisica, è solo una convenzione di segno ed è un problema grave. Se desideri assegnare loro un addebito positivo, ti preghiamo di farlo, essere coerente internamente e non pubblicare nulla e nessuno sarà più saggio.

La cosa più importante è che se gli elettroni fossero caricati positivamente non avremmo un nome quasi altrettanto grande per il positrone . Personalmente non vivrei in un mondo dove il negatron è una particella.

Neuroni ! @Kortuk l'ha toccato citando le pompe di carica biologiche. La carica viene trasferita in esplosioni chiamate potenziali d'azione , creati da una reazione chimica locale che aumenta la concentrazione di ioni (Na ⁺ ) e viaggia lungo i neuroni (ok, è un po 'più complicato di così, ma penso che tutti abbiamo capito).

Galvanotecnica ! Noi appassionati di elettronica ne sappiamo molto grazie alla placcatura PCB (nichel, oro, miscele, ecc.), Ma è usata in tutti i settori dell'industria e dell'arte: la zincatura, la doratura e altri depositi di metallo vengono effettuati per impermeabilizzare, proteggere dalla ruggine , fattore di fantasia, colorazione, anodizzazione, conducibilità, come passaggio intermedio prima della deposizione di altri materiali come i polimeri e cambiamenti di reattività chimica (diversi dalla protezione dalla ruggine). Ancora una volta, questo è il movimento degli ioni. Ci sono anche molti elettroni coinvolti.

Flusso di corrente dovuto al trasferimento di ioni nelle tubazioni : ad esempio, nelle nostre tubature dell'acqua potabile della città c'è una concentrazione di ioni (cloro, fluoro , ecc.). Mentre scorre attraverso i tubi è elettricità, movimento di carica e spesso crea problemi ai sensori magnetici sensibili.

I fotoni creano differenziali di carica . Dalla radio ai raggi gamma, utilizziamo l'intero spettro elettromagnetico trasformando l'energia elettrica in fotoni, quindi di nuovo in elettrico * sull'antenna del ricevitore. I fotoni eccitano gli elettroni di valenza (vengono assorbiti) con energia sufficiente per colpire la banda di conduzione creando una coppia elettrone-buco. Ci sono altri meccanismi, ma li rovinerò se provo a spiegarli.

Molti doohickeys e thingamabobs hanno una carica non neutra e il loro movimento rispetto a un oggetto a carica differenziata crea un campo elettromagnetico. La descrizione del gruppo canalizzata di questo effetto è l'elettricità. Gli elettroni sono ovunque e sono davvero leggeri - sono facili - quindi siamo abusati nel fare il duro lavoro elettrico per la maggior parte del tempo.

* ^{È in corso un lavoro per realizzare circuiti interamente basati sulla fotonica, ma non sono davvero la persona giusta per introdurlo.}

Sì, mi piacciono anche i modi in cui William Beaty spiega "In che modo scorre veramente" l'elettricità "?" e la distinzione tra il flusso di particelle cariche (quasi sempre molto lento) e il flusso di energia elettrica (quasi sempre molto veloce).

(Ahimè, questa non è davvero una risposta alla tua domanda, ma una risposta ad alcune delle risposte ad essa).

L'unico modo in cui puoi far muovere le cariche positive (invece dell'assenza di cariche negative, se vogliamo differenziarlo) è attraverso il trasporto dei nuclei atomici.

Sì, è esattamente così che si muove la carica positiva. In un conduttore di protoni come il ghiaccio, puoi pensare alle cariche positive in movimento come nuclei di idrogeno.

"In una struttura solida o cristallina il flusso di cariche positive sarà estremamente lento e forse dannoso"

Sì. Inoltre, il flusso di elettroni è anche sorprendentemente lento e spesso dannoso. Le particelle cariche che si muovono attraverso i solidi sono in genere molto piccole: elettroni in un metallo, protoni in un conduttore di protoni.

D'altra parte, particelle cariche abbastanza grandi - sia positive che negative - fluiscono attraverso l'elettrolito della batteria (liquido) e durante la scarica elettrica del bagliore (gas).

lampadine fluorescenti

Alcune persone affermano che la corrente nelle lampadine fluorescenti è effettivamente il flusso di elettroni .

Sì, durante la breve frazione di secondo quando si applica per la prima volta energia a un tubo "freddo", gli elettroni sono le uniche particelle cariche disponibili.

Quando si avvia per la prima volta un tubo "freddo", il catodo (perché è in metallo) ha un sacco di elettroni mobili "liberi" disponibili, eppure il tubo ha una resistenza molto elevata.

Successivamente, dopo aver colpito un "arco" elettrico ( scarica elettrica di incandescenza ), durante il normale funzionamento di una lampadina fluorescente o di una luce al neon, ci sono molti ioni carichi disponibili. Dal momento che il tubo ha una resistenza molto più bassa in quel momento, (a) i tubi fluorescenti richiedono un reattore e (b) siamo portati a concludere che la maggior parte della corrente coinvolge ioni carichi piuttosto che elettroni.

Quando una lampada fluorescente "funziona da CC, l'interruttore di avviamento è spesso predisposto per invertire la polarità dell'alimentazione della lampada ogni volta che viene avviato; in caso contrario, il mercurio si accumula a un'estremità del tubo". - Wikipedia

Questa è la prova che gli ioni di mercurio caricati si muovono fisicamente in una lampada fluorescente.

Nel plasma (utilizzato in vari processi tecnologici per il deposito di film sottili e incisioni) sia la conduzione degli elettroni che degli ioni. Le pistole ioniche come il loro nome implica l'uso di ioni accelerati nel vuoto usando un campo elettrico molto stringato (in un modo simile a come funzionano i display a tubo catodico) per incidere il materiale o impiantare gli ioni su una scala molto piccola (scala da nano a micrometro) .

I fori nei semiconduttori sono solo elettroni. È solo che ci sono così tanti elettroni immobili nel semiconduttore drogato con p che i buchi si distinguono e lasciaci fare la teoria. In realtà gli elettroni (lasciando dietro di loro buchi vuoti) sono ancora le parti mobili.

A seconda della definizione di "flusso di carica":

Le prese a muro e qualsiasi altra cosa che coinvolge la tensione CA. La velocità di deriva dell'elettrone è zero a livello macro, a livello micro gli elettroni oscillano avanti e indietro e quindi hanno una velocità di deriva diversa da zero in un determinato momento. L'energia viene trasferita tramite onde EM nei circuiti CA. In pratica c'è sempre un piccolo offset CC quindi c'è un elettrone a "macro scala" che scorre lungo i fili. Tuttavia, non è il meccanismo principale del flusso di corrente ed è molto lento, come un pollice al giorno a seconda dell'offset. Puoi, correttamente, sostenere che gli elettroni sono ancora i portatori di carica qui, ma immagino che non lo descriverei come un flusso di carica.

Anche pensare alla corrente semplicemente come flusso di elettroni sotto tensione CC non è un modo buono o accurato per pensarci. La velocità di deriva dell'elettrone è molto lenta, a seconda della tensione e, naturalmente, del materiale può essere di pollici all'ora . Naturalmente sappiamo che l '"elettricità" si muove molto più velocemente di questo, perché la corrente è il risultato di una sorta di "bump" della carica lungo il conduttore piuttosto che richiedere uno specifico elettrone per "fluire" fino in fondo al conduttore.

Nei condensatori elettrolitici i portatori di carica primaria sono ioni.

Condensatore elettrolitico.

Il dielettrico ha correnti "fluenti" in esso ...

Alluminio

Nel processo più comune di conversione dell'alluminio naturale (AL2O3 completamente ossidato) nell'alluminio metallico più utile, i lavoratori rilasciano ossido di alluminio in criolite fusa, che produce ioni Al3 + e O2 liberi. Quindi una tensione attraverso due elettrodi di carbonio attira gli ioni Al3 + verso l'elettrodo negativo (catodo), dove diventa liquido puro non caricato Al e affonda sul fondo, dove viene staccato.

(L'alluminio è gli atomi metallici più abbondanti nella crosta terrestre. L'alluminio metallico è ora un materiale domestico comune, usato in molti componenti elettrici, e il processo di produzione dell'alluminio utilizza una frazione significativa di tutta l'energia elettrica prodotta ogni giorno. Ma si qualifica davvero come un "componente quotidiano"?)