Kuka (ja miksi) aloitti “ -elektronit ovat negatiivisia, protonit ovat positiivisia ” -käytäntöjä? [kaksoiskappale]

Tähän kysymykseen on jo annettu vastauksia :

Kommentit

  • Luulen, että se oli Ben Franklin. Hän kutsui elektroneja arvailuksi negatiivisiksi. 50/50 mahdollisuus ja hän sai sen väärin
  • @Jim, koska hän tiesi, että yhdessä paikassa on enemmän elektroneja ja toisessa paikassa vähemmän elektroneja, miksi arvaa miinusmerkki Pitäisikö paikka nimetä useammalla elektronilla, kun toinen vaihtoehto vaikuttaa järkevämmältä?
  • Aiheeseen liittyvä: physics.stackexchange.com/q / 17109
  • äänestäminen sulkeutumiseksi kopiona tiedostosta physics.stackexchange.com/q/17109
  • Benjamin Franklin on kirjoittanut kirjeen, jossa hän selittää tätä jossain määrin. Se ' s kohdassa books.google.de/… päällä sivu 8. Mutta en usko, että ' on ensimmäinen kirje, jonka hän kirjoitti siitä. Pitäisi olla yksi, jossa hän ehdottaa positiivista / negatiivista käytäntöä ja selittää miksi. En vain ' löydä sitä.

Vastaa

Kysymyksen sanamuoto viittaa siihen, että elektronit olivat ensimmäisiä esineitä tai hiukkasia, joiden varaus vaati ihmisiä perustamaan merkkikokouksen. Mutta näin ei tietenkään ole.

Elektronin löysi JJ Thomson vuonna 1897, mutta paljon yli vuosisadan ennen sitä hetkeä ihmiset olivat jo tutkineet sähköisiä (ja magneettisia) ilmiöitä, jopa kvantitatiivisesti. , ja he olivat jo vahvistaneet jonkinlaisen käytännön, jonka mukaan ladatut esineet tai akun sivut ovat positiivisia ja mitkä negatiivisia.

Koska tämä käytäntö oli jo luotu, merkkiä koskevassa päätöksessä ei ollut mitään vapautta. elektronin varauksesta. Se mitattiin yksinkertaisesti katodisäteistä jne., Ja se osoittautui negatiiviseksi.

Historiallisesti ensimmäinen mies, joka päätti sähkövarauksen merkkikokouksesta, oli luultavasti Benjamin Franklin 1700-luvulla. Hänen sähkömallinsa oletti, että varatut esineet sisältävät jonkin verran nestettä – se on jatkuvan tyyppinen sähkövaraus (samankaltaisuutta flogistonin kanssa, nesteen, jonka uskottiin personoivan lämpöä, ei voida sivuuttaa). Jos tätä nestettä, joka on luonnollisesti identifioitu plusmerkillä, on liikaa, hän puhuisi positiivisesta sähkövarauksesta ja päinvastoin.

Siihen asti, kun alkeishiukkasia löydettiin, ei ollut mitään keinoa todistaa, että toinen kahdesta merkkikäytännöstä olisi parempi kuin muut. Itse asiassa ei vielä tänäkään päivänä ole totta, että vastakkaisten merkkien käytäntö olisi missään mielessä ”parempi”. Elektronit voisivat kantaa positiivista varausta päinvastaisessa sopimuksessa, mutta yhtä tärkeät protonit ja ytimet (ja ylös kvarkit) (ja ylös kvarkkien tapauksessa yhtä perustavanlaatuiset) latautuisivat negatiivisesti, kun taas ne ”ovat hyvin positiivisesti varautuneita maailmassa ympärillämme.

Kun sähkövaraukseen on kiinnitetty yleissopimus, syntyy luonnollinen käytäntö myös virran, jännitteen ja monien muiden sähköisten havaittavien merkkien kohdalla. Sattuu vain, että piireissä virran nuolilla on päinvastainen suunta kuin elektronien nopeuksilla, mutta tämä ero ilmestyi vasta, kun ihmiset tiesivät, että virrat koostuivat negatiivisesti varautuneista elektroneista, mikä oli kauan – vuosisata – sen jälkeen, kun Benjamin Franklin oli asettanut yleissopimus. Tämä ilmeinen ristiriita ei aiheuta ongelmia, kunhan noudatamme sitä huolellisesti ja ymmärrämme (ja tarvittaessa korostamme), että nuolet edustavat virtaa vakiintuneiden käytäntöjen mukaisesti eikä elektronien nopeutta.

On syytä huomauttaa myös, että on olemassa johtimia, joissa johtavuus taataan positiivisesti varautuneilla kantajilla (tai molemmilla), esimerkiksi liuoksissa (positiivisesti varautuneet ionit) tai puolijohteissa (reiät) .Näissä johtimissa virran merkit sopivat (positiivisesti varautuneiden) kantajien nopeus.

Kommentit

  • Erinomainen vastaus! Luulen, että symbolit auttavat väitettä, jonka mukaan toinen merkintäkäytäntö ei ole " parempi ": (paikallinen) virta voidaan kirjoittaa muodossa $ \ vec {I} = nq \ vec {v} A $, jossa $ n $ on (paikallinen) kantoaaltotiheys, $ q $ kantoaaltomaksu, $ \ vec {v} $ (hetkellinen, netto) kantoaaltonopeus ja $ A $ pinta kohtisuorassa suuntaan $ \ ve c {v} $.
  • Koska se ' kutsutaan " sähköä ", vaikuttaa järkevämmältä, jos " elektronit " määritetään positiivisen varauksen määrittelemiseksi. Luulen vaihtoehtoisesti, että voimme alkaa kutsua sitä " protoniteettiksi " … mutta ei ' elektronien virta ytimestä ytimeen luo sähkövirran?
  • Tuntematon käyttäjä yritti muokata viestiä kommentin lisäämiseksi. Lähden kommentin tänne: ': toisessa viimeisessä ja viimeisessä kappaleessa, jossa " elektroninopeus " mainitaan, tekijä ' s voi tarkoittaa sanoa " virran nuolet vedetään sisään päinvastainen suunta kuin elektronien liike ", vaikka tällä lauseella tai hänen käyttämällään lauseella ei ole merkitystä, koska " merkki " nopeudelle, koska " negatiivista nopeutta ". Mielestäni kirjoittajan tulisi selvittää oikein, mitä hän haluaa sanoa, muokata merkintää ja poistaa sitten tämä ensimmäinen kappale.
  • jatkuu: Toiseksi, " positiivisesti varautuneet kantajat " on sekava termi, jossa oikea termi on " positiiviset latauskantajat ". Ja puolijohteiden tapauksessa " reiät " eivät pysty kulkemaan itse; se on elektroni-reikäpari, jota kutsutaan tässä tapauksessa varauksen kantajaksi, ts. kun elektroni viritetään valenssikaistalta johtokykyalueelle,
  • @intuited Sana " elektroni " luotiin 245 vuotta sen jälkeen, kun sana " sähkö ". Sähkö oli alun perin materiaalin ominaisuus (kuten " joustavuus "), erityisesti " materiaalin kyky ottaa sähkövaraus, kuten meripihkan pala ( electrum kreikaksi) ". Joten pitkään " electrick " oli substantiivi, eli " eristin ", kun taas " muu kuin sähköinen elektroniikka " oli johtaja.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *