Komentáře
- Myslím, že to byl Ben Franklin. Jako hádku nazval elektrony negativní. 50/50 šance a udělal to špatně
- @Jim, protože věděl, že na jednom místě je více elektronů a na druhém místě méně elektronů, Proč hádejte znaménko mínus měl by označit místo s více elektrony, když se druhá možnost bude jevit jako rozumnější?
- Související: physics.stackexchange.com/q / 17109
- hlasování o uzavření jako duplikát physics.stackexchange.com/q/17109
- Existuje dopis od Benjamina Franklina, ve kterém to do určité míry vysvětluje. ' s na books.google.de/… na strana 8. Ale nemyslím si ', že ' je první dopis, který o tom napsal. Měl by existovat jeden, kde navrhuje pozitivní / negativní konvenci a vysvětluje proč. Jen to ' nenajdu.
Odpovědět
Znění otázky naznačuje, že elektrony byly prvními objekty nebo částicemi, jejichž náboj vyžadoval, aby lidé vytvořili znakovou konvenci. Ale to zjevně neplatí.
Elektron byl objeven JJ Thomsonem v roce 1897, ale mnohem více než sto let před tímto okamžikem už lidé studovali elektrické (a magnetické) jevy, a to i kvantitativně , a již stanovili nějakou konvenci, která nabité objekty nebo strany baterie jsou kladné a které z nich jsou záporné.
Protože tato konvence již byla zavedena, v rozhodování o označení nebyla absolutně žádná svoboda. náboje elektronu. Bylo to jednoduše měřeno v katodových paprskech atd. A ukázalo se to negativní.
Historicky prvním mužem, který rozhodl o znaménkové konvenci pro elektrický náboj, byl pravděpodobně Benjamin Franklin v 18. století. Jeho model elektřiny předpokládal, že nabité objekty obsahují nějakou tekutinu – je to elektrický náboj spojitého typu (podobnost s phlogistonem, tekutinou, o které se věřilo, že zosobňuje teplo, nelze přehlédnout). Pokud je této tekutiny příliš mnoho, což je přirozeně identifikováno se znaménkem plus, mluvil by o kladném elektrickém náboji a naopak.
Až do okamžiku, kdy byly objeveny elementární částice, neexistoval způsob, jak dokázat, že jedna ze dvou znaménkových konvencí byla lepší než ostatní. Ve skutečnosti ani dnes není pravda, že by opačná znaménková konvence byla v každém smyslu „lepší“. Elektrony by mohly nést kladný náboj v opačné konvenci, ale protony a jádra (a kvarky up), které jsou stejně důležité (a v případě up kvarků stejně zásadní), by byly negativně nabité, zatímco ve světě jsou pěkně kladně nabité kolem nás.
Jakmile je stanovena konvence pro elektrický náboj, objeví se přirozená konvence pro znamení proudu, napětí a mnoha dalších elektrických pozorovatelností. Stává se, že v obvodech je šipky proudu mají opačný směr než rychlosti elektronů, ale tento rozdíl se stal viditelným až poté, co lidé věděli, že proudy byly složeny ze záporně nabitých elektronů, což bylo dlouho – sto let – po nastavení Benjamina Franklina na konvence. Tato zjevná nesrovnalost nezpůsobuje žádné problémy, pokud ji pečlivě sledujeme a uvědomíme si (a v případě potřeby zdůrazníme), že šipky představují proud podle stanovených konvencí, a ne rychlost elektronů.
Jeden by měl také poukazují na to, že existují vodiče, u kterých je vodivost zaručena kladně nabitými nosiči (nebo oběma), například v roztocích (kladně nabité ionty) nebo polovodičích (dírách). U těchto vodičů se znaky proudu shodují se znaménkem rychlost (kladně nabitých) nosičů.
Komentáře
- Skvělá odpověď! Myslím, že symboly pomáhají argumentovat, že konvence druhého znaménka nebude be " lepší ": (místní) proud lze zapsat jako $ \ vec {I} = nq \ vec {v} A $, kde $ n $ je (místní) hustota nosiče, $ q $ poplatek za nosič, $ \ vec {v} $ (okamžitá, čistá) rychlost nosiče a $ A $ povrch kolmý na $ \ ve c {v} $.
- Protože ' se nazývá " elektřina ", zdá se rozumnější, aby " elektrony " byly definovány tak, aby měly kladný náboj. Myslím, že alternativně bychom to mohli začít nazývat " protonity " … ale není ' Je to tok elektronů z jádra do jádra, který vytváří elektrický proud?
- Anonymní uživatel se pokusil upravit příspěvek a přidat komentář. Komentář zde ' zveřejním zde: V předposledním a posledním odstavci, kde " elektronová rychlost je uvedeno, autor ' s může znamenat, že " jsou šipky pro aktuální nakresleny opačný směr než pohyb elektronů ", ačkoli ani tato věta, ani ta, kterou používá, nedávají smysl, protože existuje pouze jedna " podepsat " pro rychlost, protože neexistuje nic jako " negativní rychlost ". Věřím, že autor by měl správně určit, co tím chce říci, upravit svůj záznam a poté smazat tento první odstavec.
- pokračuje: Zadruhé, " kladně nabité nosiče " je matoucí pojem, kde správný pojem je " nosiče kladného náboje ". A v případě polovodičů " díry " nejsou schopné samy cestovat; jedná se o pár elektron-díra, který se v tomto případě označuje jako nosič náboje, tj. když je elektron excitován z valenčního pásma do pásma vodivosti,
- @intuited Slovo " elektron " vznikl 245 let po vzniku slova " elektřina ". Elektřina byla původně vlastnost materiálu (jako " pružnost "), konkrétně " schopnost materiálu nabít elektrický náboj, jako kousek jantaru ( electrum v řečtině) ". Takže " electrick " byl po dlouhou dobu podstatným jménem, což znamená " izolátor ", zatímco " neelektrický " byl dirigent.