Был ли Бенджамин Франклин неправ (насчет обычного течения)?

Я начинаю видеть, что многие люди утверждают, что условный ток «неправильный», потому что Франклин допустил ошибку, когда он впервые начал исследовать электростатику, и что более поздние ученые не удосужились исправить ошибку, но предпочли сохранить «условность» ( Вот классический пример: http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_1/7.html )

Я всегда думал, что он не понял это неправильно. Он сказал, что ток положителен в направлении, в котором течет положительный заряд, и наоборот. У него, конечно, не было никакой возможности узнать, какая сторона двух палочек за втиранием фактически набрала или потеряла массу. Так что он не ошибся. Чему вас учили?

PS Я не могу помочь, но чувствую, что нам повезло, что он получил это «задом наперед», потому что очевидно, что многие люди не уверены в электростатике (включая автора этого учебника!) И верят, что электричество должно включать электроны (неудачное имя .. почему их нельзя было назвать негатронами ...)

Электрический ток, AKA, «условный ток», является абстрактным током, потоком электрического заряда. Из предыдущего ответа я дал здесь :

Электрический ток - это абстрактный ток, поток электрического заряда , а не физический ток, такой как, скажем, электронный ток, поток электронов .

Но электрический заряд - это свойство вещей, а не вещи , т. Е. Электрический заряд всегда «переносится» вещью .

Таким образом, в то время как ток электрона обязательно является электрическим током (из-за отрицательного электрического заряда, переносимого электроном), электрический ток не обязательно является током электрона.

Например, в солевом растворе у нас есть два вида электрически заряженных ионов: положительно заряженный ион натрия и отрицательно заряженный ион хлорина. Представьте, что ионы натрия движутся вправо, а ионы хлора движутся влево.

Очевидно, у нас есть два ионных тока в противоположных направлениях, но есть только один электрический ток, и он должен иметь направление. Направление электрического тока является условием направления потока положительного заряда.

Таким образом, в этом случае оба ионных тока вносят вклад в электрический ток справа. Первый член связан с положительными ионами справа. Второй член связан с отрицательными ионами слева, где отрицательный знак численно «переворачивает» вклад в электрический ток.

Подумайте об этом так, если бы я сказал вам, что я ехал на скорости -60 миль в час на запад, вы бы знали, что я на самом деле шел на скорости 60 миль в час на восток . Точно так же отрицательный ток заряда влево - это электрический ток вправо.

Я не думаю, что Франклин был «правильным» или «неправильным», так как это просто выбор имен.

Что касается частиц, то, говоря очень грубо, мы знаем, что один тип частиц притягивает частицы другого типа и отталкивает свой собственный тип. Мы также знаем, что один тип не привлекает и не отталкивает себя или других.
Чтобы различать их и их свойства, мы называем их чем-то и говорим, что у них есть определенный тип заряда - «положительный», «отрицательный» или «нейтральный».

Электрон представляет собой лептон (тип фундаментальной частицы) с зарядом -1e. е здесь единица элементарного заряда . Протон имеет заряд + 1е, который состоят из трех кварков (два «вверх» и один «вниз») , имеющий заряд +2/3, +2/3, -1/3 сложения в общей сложности +1.

Тогда все остальное идет отсюда. Как говорит ссылка, которую вы даете в своем вопросе, мы обычно связываем положительное с «излишком», поэтому имеет смысл, чтобы все, что имеет больше, было положительной стороной. Однако то, что Франклин называл «положительным», было стороной с меньшим количеством электронов. Вместо того, чтобы поменять местами определения, вместо этого они просто присвоили электронам отрицательный заряд.

Это немного похоже на трубу, по которой вода течет вниз - мы говорим, что ток в том направлении, в котором течет вода. Было бы странно сказать, что ток течет в противоположном направлении, но это так в электронике (то есть мы называем «вода» отрицательной). Если представить, что пузырьки воздуха текут в противоположном направлении, это то, что мы называем «дыры» (то есть отсутствие электрона) и представляем мысленный образ потока положительного заряда.
Конечно, в веществах, отличных от металлических проволок, ток может состоять из «реальных» положительных частиц или ионов, а также отрицательных, поэтому мы не всегда можем предположить, что ток - это поток электронов, как упоминает Альфред.

Несколько человек указали, что выбор является произвольным, и есть сценарии, где положительные обвинения являются мобильными. Но чтобы понять истинный смысл вопроса, вместо того, чтобы сказать «правильно» или «неправильно», давайте сформулируем вопрос так: «Теперь, когда у нас есть доступ к знаниям, которых не было у Бен Франклина и его коллег, если бы мы были в Позиция создания соглашения об именах, сделаем ли мы такой же выбор? Или все сводится к монетке? " Ответ абсолютно нет! Все согласятся, что лучший ответ - назвать электроны положительными, а протоны отрицательными (и мы бы назвали сторону батареи, из которой электроны вытекают из положительного конца). Все согласятся, что это предпочтительное соглашение, потому что наиболее распространенной формой тока является поток электронов, и другие примеры,

Франклин не ошибается, это просто соглашение. Носители заряда могут быть положительными (как в полупроводниковых материалах p-типа или положительных ионах в электролите) или отрицательными (как в медных проводниках). Определение потока тока в том же направлении, что и поток положительного заряда, упрощает уравнение электромагнетизма и устраняет необходимость устанавливать, какой тип носителя существует (положительный или отрицательный). Он просто предполагает, что носитель является положительным, и применяет уравнение электромагнетизма или электрические теоремы (т.е. KVL или KCL и т. Д.), Не заботясь о фактическом носителе, и получает правильный результат, независимый от носителя заряда. Просто помните, что фактический поток будет зависеть от типа носителя после всех вычислений.

Мы могли бы определить обычный поток так же, как поток электронов, но это немного усложнило бы уравнение электромагнетизма. Однако этот поток все еще не корректен для материала p-типа или в носителе положительного иона, поэтому следует тот же аргумент (но у нас есть более сложная формула электромагнетизма). Обычный поток тока, который мы имеем сегодня, не был выбран из-за теории Франклина, но это наиболее удобное обозначение.

В качестве примечания: мы могли бы выбрать (при открытии электронов и протонов), что заряд электрона положительный, а заряд протона отрицательный. Что мешает нам так смотреть? Это просто соглашение.

Франклин был неправ, но не по тем причинам, о которых обычно думают люди. Он был сторонником теории электричества для единой жидкости, которая обосновывала, что все электрические эффекты были вызваны избытком или отсутствием единой разновидности электрической жидкости. Он решил, что в обычных для дня электростатических экспериментах то, что в действительности было отрицательно заряженным телом, было телом, в котором не было электрической жидкости. Если бы он решил, что отрицательно заряженное тело было положительным (избыток жидкости), тогда обычный ток соответствовал бы чистому направлению потока электронов (имейте в виду, что в действительности существует случайное движение с медленным чистым движением в одном направлении), но он все равно будет неправ, потому что у нас есть два вида заряда, а не один, и положительный поток заряда также является током.

Любой, кто говорит, что Франклин был неправ по обычным причинам, дает более высокий статус свободным электронам (например, положительным ионам) просто потому, что они более знакомы с ними.