Commenti
- Penso che fosse Ben Franklin. Ha chiamato gli elettroni negativi come ipotesi. 50/50 possibilità e ha sbagliato
- @Jim, dal momento che sapeva che ci sono più elettroni in un punto e meno elettroni nellaltro, perché indovina segno meno dovrebbe designare il luogo con più elettroni quando laltra opzione sembra più ragionevole?
- Correlati: physics.stackexchange.com/q / 17109
- votazione per la chiusura come duplicato di physics.stackexchange.com/q/17109
- Cè una lettera scritta da Benjamin Franklin in cui lo spiega in una certa misura. ' è allindirizzo books.google.de/… su pagina 8. Ma non ' penso che ' sia la prima lettera che ha scritto a riguardo. Dovrebbe essercene uno in cui propone la convenzione positiva / negativa e spiega perché. Non riesco a ' trovarlo.
Risposta
La formulazione della domanda suggerisce che gli elettroni furono i primi oggetti o particelle la cui carica richiedeva alle persone di stabilire la convenzione del segno. Ma ovviamente non è così.
Lelettrone fu scoperto da JJ Thomson nel 1897 ma per molto più di un secolo prima di quel momento, le persone avevano già studiato i fenomeni elettrici (e magnetici), anche quantitativamente , e avevano già fissato alcune convenzioni che gli oggetti caricati o i lati di una batteria sono positivi e quali di essi sono negativi.
Poiché questa convenzione era già stata stabilita, non cera assolutamente alcuna libertà nella decisione sul segno della carica dellelettrone. È stato semplicemente misurato nei raggi catodici ecc. E si è rivelato negativo.
Storicamente, il primo uomo a decidere su una convenzione sui segni per la carica elettrica fu probabilmente Benjamin Franklin nel XVIII secolo. Il suo modello di elettricità presumeva che gli oggetti carichi contenessero del fluido – è la carica elettrica di tipo continuo (la somiglianza con il flogisto, il fluido che si credeva personificasse il calore, non può essere trascurata). Se cè troppo di questo fluido, che è naturalmente identificato con il segno più, parlerebbe della carica elettrica positiva e viceversa.
Fino al momento in cui sono state scoperte le particelle elementari, non cera modo di dimostrare che una delle due convenzioni sui segni fosse migliore di altre, infatti, anche oggi, non è vero che la convenzione del segno opposto sarebbe “migliore” in ogni senso. Gli elettroni potrebbero portare una carica positiva nella convenzione opposta ma protoni e nuclei (e quark up) che sono ugualmente importanti (e, nel caso dei quark up, ugualmente fondamentali) sarebbero caricati negativamente mentre “sono ben caricati positivamente nel mondo intorno a noi.
Una volta fissata una convenzione per la carica elettrica, emerge una convenzione naturale per il segno della corrente, della tensione e anche di molti altri osservabili elettrici. Succede solo che nei circuiti, il le frecce della corrente hanno la direzione opposta rispetto alle velocità degli elettroni, ma questa discrepanza è diventata visibile solo una volta che le persone sapevano che le correnti erano composte da elettroni caricati negativamente, il che era molto tempo – un secolo – dopo limpostazione di Benjamin Franklin del convenzione. Questa apparente discrepanza non causa problemi fintanto che la seguiamo attentamente e ci rendiamo conto (e, quando necessario, enfatizziamo) che le frecce rappresentano la corrente secondo le convenzioni stabilite e non la velocità degli elettroni.
Si dovrebbe segnaliamo inoltre che esistono conduttori dove la conducibilità è garantita da portatori caricati positivamente (o entrambi), ad esempio in soluzioni (ioni caricati positivamente) o semiconduttori (fori). In quei conduttori i segni della corrente concordano con il segno di la velocità delle portanti (caricate positivamente).
Commenti
- Ottima risposta! Penso che i simboli aiutino sullargomento che la convenzione dellaltro segno non lo farebbe essere " migliore ": la corrente (locale) può essere scritta come $ \ vec {I} = nq \ vec {v} A $, dove $ n $ è la densità della portante (locale), $ q $ la tariffa della portante, $ \ vec {v} $ la velocità della portante (istantanea, netta) e $ A $ la superficie perpendicolare a $ \ ve c {v} $.
- Poiché ' si chiama " elettricità ", sembra più sensato definire che gli " elettroni " abbiano una carica positiva. Immagino che in alternativa potremmo iniziare a chiamarlo " protonity " … ma non è ' È il flusso di elettroni da nucleo a nucleo che crea la corrente elettrica?
- Un utente anonimo ha provato a modificare il post per aggiungere un commento. ' posterò il commento qui: Nel penultimo e ultimo paragrafo, dove " velocità dellelettrone " è menzionato, lautore ' s potrebbe voler dire " le frecce per la corrente sono disegnate in la direzione opposta rispetto al movimento degli elettroni ", sebbene né quella frase né quella che usa hanno senso, perché ce nè una sola " segno " per velocità, in quanto non esiste una " velocità negativa ". Credo che lautore dovrebbe stabilire correttamente cosa intende dire, modificare la sua voce, quindi eliminare questo primo paragrafo.
- continua: In secondo luogo, " vettori caricati positivamente " è un termine confuso, dove il termine corretto è " portatori di carica positivi ". E nel caso dei semiconduttori, i " fori " non sono in grado di viaggiare da soli; è una coppia elettrone-lacuna a cui ci si riferisce come portatore di carica in questo caso, cioè quando un elettrone è eccitato dalla banda di valenza nella banda di conduzione,
- @intuited La parola " electron " è stato coniato 245 anni dopo la parola " elettricità ". Lelettricità era originariamente una proprietà di un materiale (come " elasticity "), in particolare " la capacità di un materiale di ricevere una carica elettrica, come un pezzo di ambra ( electrum in greco) ". Quindi per molto tempo " electrick " è stato un sostantivo, che significa " un isolante ", mentre " un " non elettronico era un direttore dorchestra.