Apakah listrik beralih dari negatif ke positif atau sebaliknya?

10

Sudah menjadi rahasia umum bahwa elektron mengalir dari negatif ke positif, tetapi saya perhatikan bahwa seringkali arah arus diabaikan. Misalnya, resistor sering diletakkan SETELAH LED, atau dioda diletakkan sebaliknya. Mengapa arah aliran sering diabaikan dalam elektronik?

current

14

Menempatkan resistor sebelum atau setelah LED tidak ada hubungannya dengan arah mana elektron atau arus mengalir.

— Olin Lathrop

3

Dan arah arus TIDAK PERNAH diabaikan, hanya itu umumnya dianggap sebagai kebalikan dari fluks elektron.

— clabacchio

2

Steker tak tahu malu! (Secara kebetulan, saya juga menjawab pertanyaan Anda tentang resistor )

— BlueRaja - Danny Pflughoeft

3

Apa arah aliran vakum dalam selang penyedot debu?

— supercat

"Listrik" sebagai frasa sangat mirip "mekanika"; ini adalah bidang fisika. Fisika tidak mengalir di mana pun. Tapi bisa dikatakan arus listrik mengalir.

— ntoskrnl

13

Elektron memiliki muatan negatif. Saat ini adalah Coulomb per detik. Coulomb adalah positif, sehingga coulomb bergerak satu arah sebenarnya disebabkan oleh elektron yang bergerak ke arah lain dalam meta.

Ketika kita membahas arus, kita membahas aliran partikel bermuatan positif. Jika aliran arus sebenarnya terdiri dari partikel-partikel negatif yang mengalir dalam arah yang berlawanan tidak ada bedanya, yaitu dua negatif yang membatalkan. Ini hanya kasus konvensi matematika dan tanda.

Satu-satunya waktu Anda memperhatikan pembawa sebenarnya adalah dalam sesuatu seperti semikonduktor di mana Anda perlu tahu apa yang terjadi saat Anda bepergian dari pembawa elektron dalam "lubang" pita konduksi di pita pembawa. Lubang adalah pembawa muatan positif, tetapi itu karena kita menghitung tidak adanya elektron, arus sebenarnya masih terdiri dari banyak banyak elektron yang perlahan-lahan melayang.

Apakah arus selalu elektron?

Sebenarnya jika Anda pernah memodelkan sistem kelistrikan dalam tubuh Anda akan menemukan bahwa Anda dapat memodelkan neuron secara akurat menggunakan jaringan transistor dan semacamnya. Sebagian besar arus berhubungan dengan ion seperti kalium. Ini berarti bahwa Anda benar-benar memiliki gerakan artikel muatan positif. Itu masih hanya digambarkan sebagai skema karena tidak peduli apa pembawa muatan selama skema model Anda sifat listrik dengan baik.

Apakah elektron menggerakkan kekuatan?

Seringkali orang berpikir bahwa kekuatan Anda yang Anda kirim adalah elektron. Pada kenyataannya Anda mengirim sinyal elektromagnetik. Anda dapat memperlambat kecepatan sinyal Anda (mis. Daya) merambat ke bawah sepasang kabel panjang (satu sinyal dan satu kembali sinyal) dengan mengubah dielektrik di antara mereka. Ini berarti dua kabel tembaga tanpa pelindung yang hanya duduk di ruang angkasa akan benar-benar memiliki sinyal yang bergerak di dekat kecepatan cahaya. Kabel coax Anda mungkin akan bergerak sangat dekat dengan dua pertiga kecepatan cahaya. Elektron yang melayang adalah fungsi dari medan listrik yang ada. Jika Anda mengukur seberapa cepat elektron melayang Anda akan menemukannya pada urutan beberapa meter per detik.

— Kortuk
sumber

Bagaimana saya telah diajarkan, elektron berjalan dengan kecepatan cahaya; tetapi, untuk membentuk arus, gerakan efektif adalah turunan dari elektron-elektron ini, yang meskipun lebih cepat karena sinyal tidak dikirim oleh elektron yang bergerak melalui kawat tetapi oleh sinyal elektromagnetik yang menyebabkan semua elektron melayang bersama. Plus atau minus.

— clabacchio

@clabacchio Itu kurang lebih benar. Kecepatan sinyal elektromagnetik turun kawat berada di urutan 40 hingga 90% kecepatan cahaya. Tetapi kecepatan elektron yang sebenarnya bergerak, disebut kecepatan drift, adalah sekitar beberapa milimeter per detik.

1

@clabacchio, elektron tidak bergerak dengan kecepatan cahaya, tetapi seperti kata david, itu cukup cocok. Mereka memiliki kecepatan melayang bersih, tetapi mereka adalah partikel dalam kemacetan jalan.

— Kortuk

@Kortuk Saya mengakui ketidaktahuan saya tentang ini, tetapi saya tidak tahu bagaimana kecepatan itu diukur, karena untuk prinsip Heisemberg Anda tidak dapat mengamati elektron tanpa mengganggu itu.

— clabacchio

@clabacchio, kepala sekolah Heisenberg menyatakan bahwa Anda tidak dapat mengetahui posisi dan kecepatan dengan tingkat akurasi tertentu. Itu tidak menyatakan Anda tidak dapat mengukur keduanya, hanya saja akan ada beberapa ketidakakuratan. Elektron mulai berakselerasi dan kemudian secara normal berinteraksi dengan atom lain dalam logam. Dalam fisika perangkat, Anda sering menghitung jalur bebas rata - rata . Ini mengarah pada penentuan kecepatan drift . Saya harap ini membantu.

— Kortuk

11

Seperti yang Anda catat, orang sering tidak tahu dan tidak peduli. Untungnya, bagi 99% orang di luar sana tidak masalah. Konvensi adalah bahwa ia mengalir dari + ke -, dan berguna bagi semua insinyur untuk tetap dengan konvensi itu hanya untuk membuat berbicara dengan insinyur lain lebih mudah.

Satu-satunya orang yang benar-benar penting adalah orang yang mendesain chip (bukan orang yang mendesain chip DENGAN), dan beberapa fisikawan. Beberapa orang percaya bahwa itu benar-benar penting, tetapi mereka biasanya pemabuk-pemabuk sok di pesta-pesta persaudaraan yang tidak ingin ada orang di sekitarnya.

Sebagai catatan, resistor pembatas arus yang sering ditemukan di sebelah LED dapat dipasang di kedua sisi LED tanpa efek buruk.

1 untuk resistor pembatas saat ini, saya hanya selalu meletakkannya di atas LED saya sebagai soal di mana saya telah meletakkannya, saya lupa bahwa beberapa menemukan bahwa menjadi persyaratan. Saya akan mencatat, saya pikir poin utama di sini adalah bahwa satu miliar elektron akan memiliki nilai negatif dalam coulomb, ini berarti bahwa ketika arus mengalir Anda menentukan ke arah mana ia bergerak. jika Anda tahu operator Anda dikenai biaya negatif, Anda mengatakan sedang beralih dari - ke +.

— Kortuk

4

Satu-satunya alasan mengapa arah saat ini diabaikan dalam skenario seperti itu adalah karena itu tidak terlalu penting dalam skenario itu.

Tidak ada arus sampai sirkuit selesai dan sirkuit tidak lengkap sampai Anda menghubungkan LED dan resistor. Setelah mereka dihubungkan secara seri, tidak masalah yang mengikuti rangkaian mana karena tujuan dari resistor adalah untuk membatasi arus dalam rangkaian dan yang terakhir tergantung pada jumlah resistensi LED dan resistor (dan parameter lainnya). yang tidak berubah ketika Anda menukar resistor dan LED, jadi saya abaikan saja dalam jawaban ini) dan jumlah itu tidak tergantung pada apakah resistor tersebut setelah LED atau sebelum itu .

Jadi ya, mungkin secara ideologis akan merasa lebih baik untuk menghubungkan mereka dalam urutan tertentu sehingga saat ini "tidak mencapai LED secara langsung, tetapi hanya melalui resistor", tetapi secara praktis tidak ada bedanya. Dan percayalah, dalam kasus ketika itu membuat perbedaan (seperti tegangan super tinggi yang membuat isolasi rusak jika resistensi terjadi sedikit lebih rendah dari yang dibutuhkan) tidak ada yang mengabaikan hal-hal yang tampak kecil. Dan tidak, saya tidak tahu jika arah saat ini sangat penting dalam skenario tegangan tinggi.

— sharptooth
sumber

2

Bolehkah saya membuang beberapa teori pedant dari studi universitas saya? :)

Seperti yang orang lain tunjukkan, arus yang mengalir dari "plus" ke "minus" hanyalah cara konvensional untuk mewakili fenomena. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa elektron memiliki muatan negatif, dan mungkin fakta ini sendiri merupakan konvensi yang lebih suka memberikan tanda positif pada proton yang ada di inti atom. Kemudian, berhadapan dengan nilai-nilai negatif (yang keluar dari muatan negatif blah blah blah) itu menyebalkan, karenanya keputusan untuk menganggap arus sebagai lawan dari pergerakan elektron.

Sebuah cerita tentang potensi dan bidang

Pandangan lain adalah bahwa, selalu karena pembawa muatan negatif, potensial listrik (yang menentukan voltase) negatif di mana ada lebih banyak elektron, jadi positif di mana elektron lebih sedikit, dan Anda akan berharap bahwa arus mengalir dari potensi yang lebih tinggi ke yang lebih rendah, sebagai objek saat jatuh.

Ini tidak memiliki pengaruh pada urutan komponen dalam cabang yang sama dari sirkuit, karena arus (untuk prinsip bidang konservatif dan bla bla bla) adalah sama di seluruh cabang. Untuk analisis yang lebih dalam lihat ini . Anggap saja seperti pipa dengan air bertekanan: tidak masalah (secara teoritis) jika turbin sebelum atau setelah bottleneck, karena yang terakhir akan memiliki pengaruh terhadap jumlah air yang mengalir di pipa.

Dioda

Dioda, masih sederhana untuk memahami apa yang dilakukannya (pada dasarnya arus mengalir dalam satu arah dan bukan yang lain; hal-hal yang berlawanan untuk elektron) dan lebih rumit untuk memahami mengapa ia melakukannya dengan cara ini.

Lubang

Dan tentang "lubang", mereka digunakan karena dalam fisika semikonduktor, dan lebih banyak lagi ketika bekerja dengan semikonduktor yang diolah, ada bahan (atau lebih baik, bahan yang didoping) yang memiliki lebih sedikit elektron dalam pita valensi, dan mengambil elektron dari tempat-tempat dekat di pita konduksi, menciptakan arus. Tapi ini jauh lebih mudah jika berbicara tentang lubang bepergian di pita konduksi

— clabacchio
sumber