電子ではない電荷の流れを含む日常のコンポーネントはどれですか?


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従来の電流が電子電流と反対方向であることに何の問題もないのはなぜかという説明が好きです。電流が電子の流れではない2つのケースとして、バッテリーと蛍光灯に言及しています。(同様に、人間のイオンの流れと水の氷のプロトンの流れは、電気部品ではありませんが)これは電解コンデンサの電解質で起こりますか?

トピックの電子理論から、金属は電子を容易に放出し、半導体と電解質はそれらを非常に困難に放出することがわかっています。電解質中の電子は実際には自由ではなく、イオンに束縛されています。http://www.electronics-tutorials.com/basics/polarization-capacitor.htm

半導体の穴は物理的な粒子ではないので、本当に重要ですか?


@reemrevnivek、穴はまだ電流の流れであるという議論をすることができます。
Kortuk

正の電荷を移動させる唯一の方法は(負の電荷がないのではなく、区別する場合)、原子核を輸送することです。固体または結晶構造では、これは非常に遅くなり、場合によっては損傷を与えます。
ニックT

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@ニック:それは必ずしも真実だとは思わない。可動チャージは、固体と同じ材料である必要はありません。リンクは、例えば、水氷のプロトンの流れを説明しています。電流のほとんどの流れは「非常に遅い」です。
エンドリス

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@tyblu:蛍光灯では、陽イオンの流れがあります。DCはすべての水銀イオンをチューブの一端に蓄積させるため、ACで動作します。
エンドリス

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@reemrevnivek:私の知る限り、半導体の穴の流れが実際に正電荷の流れされていない-それは電子流れはまだだが、それは、(穴は、一般的に低い移動度を持っている理由もある)自由電子によるものではありません
アレックス

回答:


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さて、半導体理論にたどり着くと、これは混乱を招きます。私はあなたの問題を理解しています。非常に重要なケースを1つ挙げることができます。人体のチャージポンプを使用する場合。生物学の多くの場所で、電荷の流れは正です。EEの生物医学モデリングクラスを受講するとき、多くの場合正の電荷フローがありました。

がんになるとどうなるでしょう?多くのオプションがあり、放射線を選ぶこともあります。光子放射は存在しますが、陽子放射はどうですか?彼らが送っている陽子の量はアンペアで測定されます。どうして?毎秒正に帯電した粒子(しゃれを楽しむ)。

ここで重要なのは、パーティクルが問題を起こすことです。電子が正に帯電している場合、問題はほとんどの人によって敷物の下に流されます。彼らが負に帯電しているという事実は、人々にそれが本当に何を意味するかを考えさせます

あなたが本当に物理学に取り掛かるなら、それはただのサインコンベンションであり、些細な問題です。あなたが彼らに正の電荷を割り当てたいなら、そうしてください、内部的に一貫していて、何も公表しないでください、そして、誰も賢明ではありません。

最も重要なことは、電子が正に帯電していれば、陽電子の名前がそれほど大きくないということです。私は個人的にはネガトロンが粒子である世界に住んでいません。


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私はあなたの答えに反ネガトロニック票を2票与えます。
tyblu

しかし、私は人体ではなく、電気部品について本当に尋ねていました。人体は、リンクされた記事ですでに説明されています。電池、蛍光灯、
...-エンドリス

@endolith、私たちが毎日使用する電気回路は電子機器を使用しています。使用する金属は電子の流れです。これを回避する方法はありません。陽子は格子の一部を形成し、電子は自由に動きます。
Kortuk

バッテリーは電気部品であり、回路の一部です。バッテリーでは、電流は電子ではなく正と負のイオンで構成されています。孤立した陽子とイオン化された原子は、電気回路内を確実に移動できます。
エンドリス

@endolith、あなたはバッテリーケースを知っていました、そしてそれはあなたの記事が与えた最初の例だと思いました。フローの他の例をいくつか示します。
Kortuk

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ニューロン@Kortukは、生物学的チャージポンプに言及してこれに触れました。電荷は活動電位と呼ばれるバーストで転送され、イオン濃度(Na +)を増加させ、ニューロンに沿って移動する局所的な化学反応によって作成されます(わかりました、それよりも少し複雑ですが、私たちはすべてアイデアを得ると思います)。

電気めっき!私たちのエレクトロニクス愛好家は、PCBメッキ(ニッケル、金、混合物など)のためにこれについて多くのことを知っていますが、それは産業および芸術のあらゆる分野で使用されています:亜鉛メッキ、金メッキ、および他の金属蒸着は、防水、防錆のために行われます、ファンシーファクター、着色、陽極酸化、導電率、ポリマーなどの他の材料堆積の前の中間ステップとして、および化学反応性の変化(防錆以外)。繰り返しますが、これはイオンの動きです。また、多くの電子が関与しています。

配管内のイオン移動による電流の流れ:たとえば、市の水道管では、イオン濃度(塩素、フッ化物など)があります。それがパイプを流れるとき、それは電気であり、電荷の移動であり、しばしば敏感な磁気センサーに問題を引き起こします。

光子は電荷の差を作り出します。無線からガンマ線まで、受信アンテナで電気エネルギーを光子に変換し、電気*に戻すことで、電磁スペクトル全体を利用します。光子は、伝導帯に到達する十分なエネルギーで価電子を励起(吸収)し、電子と正孔のペアを作成します。他のメカニズムもありますが、説明しようとするとそれらを台無しにします。

多くのdoohickeysとthingamabobsは非中性の電荷を持ち、差動的に帯電した物体に対するそれらの動きは電磁界を作成します。この効果のグループ化された説明は電気です。電子はどこにでもあり、非常に軽いので簡単です。だから私たちはほとんどの場合、うなり声のある電気工事をすることに乱用されます。

* 完全にフォトニクスベースの回路を作成する作業が進行中ですが、私はそれを紹介するのにふさわしい人ではありません。


水道管の電流はどこから来ますか?水中の塩素とフッ素は、それが添加剤の「活性」部分であるため、よく議論されますが、それらのマイナスイオンは通常、中性にするためにいくつかのプラスイオンと結合します。ナトリウム、カリウム、ヒドロニウム(酸)など
ニックT

光子を数えるかどうかはわかりませんが、電気めっきはいつも忘れています。投稿に電磁スペクトルを追加する方法を見つけるための+1。
-Kortuk

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@NickT、グループ電荷は確かに時間の経過とともに中和する傾向がありますが、通常は少なくとも局所的に水道管では非中性です。個人的な経験は、磁場を〜km ^ 2にマッピングする学部生のプロジェクトで、NINTの新しい派手なナノテク機器にどのような種類のシールドとパイプの再配置が必要かについてのアイデアを得ました。
tyblu

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はい、ウィリアム・ビーティが「どのように「電気」が流れるのか」と説明する方法も好き です。 そして、荷電粒子流れ(ほとんど常に非常に遅い)と電気エネルギー流れ(ほとんど常に非常に速い)の区別。

(残念ながら、これはあなたの質問への答えではなく、それに対するいくつかの回答への回答です)。

正の電荷を移動させる唯一の方法は(負の電荷がないのではなく、区別する場合)、原子核を輸送することです。

はい、それは正電荷が移動する方法です。でプロトン伝導体氷のような、あなたは、水素原子核のように移動する正電荷と考えることができます。

「固体または結晶構造では、正電荷の流れが非常に遅くなり、損傷を与える可能性があります」

はい。また、電子の流れも驚くほど遅く、しばしば損傷を与えます。固体を移動する荷電粒子は通常、非常に小さく、金属中の電子、プロトン伝導体中のプロトンです。

一方、正と負の両方の非常に大きな荷電粒子は、バッテリーの電解質(液体)を通り、グロー放電中(ガス)に流れます。

蛍光灯

一部の人々は、蛍光灯の電流は実際に電子の流れであると主張しています。

はい、「冷たい」チューブに最初に電力を印加したときのほんの一瞬のうちに、利用可能な荷電粒子は電子だけです。

最初に「冷」管を始動すると、陰極には(金属であるため)可動の「自由」電子がたくさんありますが、管は非常に高い抵抗を持っています。

後に、電気「アーク」(電気グロー放電)を打った後、蛍光灯またはネオンの通常の動作中に、多くの荷電イオンが利用可能です。管の抵抗はそのとき非常に低いため、(a)蛍光管はバラストを必要とし、(b)ほとんどの電流は電子ではなく荷電イオンを伴うと結論付けられます。

蛍光灯が「DCで動作する場合、始動スイッチはしばしば、始動するたびにランプへの供給の極性を反転するように配置されます。そうでなければ、水銀はチューブの一端に蓄積します。」- ウィキペディア

これは、荷電水銀イオンが蛍光灯内を物理的に移動する証拠です。


私たちの陽子は非常に速く動きますが、結晶構造に損傷を与えますが、電子工学のようなものはどれもそれほどうまく機能しません。
Kortuk

現代のホットトピックは、「固体電解質」および「固体酸」燃料電池内のプロトンの流れです。これらはプロトン伝導体の固体であり、破損を引き起こすことなく大きなプロトン電流用に設計されています。カーバッテリーの酸は主にプロトン伝導体です。これは、酸の+ Hイオンの移動度が同数の負の硫酸イオンよりもはるかに高いためです。しかし、酸性燃料電池の電解質は、固体の場合、負のイオン移動度を持ちません。これは、より大きな負イオンが固体格子に閉じ込められるためです。
wbeaty

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プラズマ(薄膜の堆積やエッチングのさまざまな技術プロセスで使用)では、電子とイオンの両方が伝導を行います。イオンガンは、その名前が示すように、非常に小さな電界(ナノメートルからマイクロメートル)で材料をエッチングするか、イオンを注入するために、非常に弦の電界を使用して真空で加速されるイオンを使用します。

半導体の正孔は単なる電子です。pドープ半導体には非常に多くの不動の電子が存在するため、ホールが際立っており、理論を実行できます。現実には、電子(背後に空の穴を残す)は依然として可動部分です。


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「充電の流れ」の定義に応じて:

あなたの壁のコンセントとAC電圧に関係する他のもの。電子ドリフト速度はマクロレベルではゼロであり、マイクロレベルでは電子は前後に揺れます。したがって、特定の時点でドリフト速度はゼロではありません。エネルギーは、AC回路のEM波を介して伝達されます。実際には、常に小さなDCオフセットが存在するため、ワイヤに沿って「マクロスケール」の電子ドリフトが発生します。ただし、電流の主なメカニズムではなく、オフセットに応じて1日1インチのように非常に遅くなります。ここでは、電子はまだ電荷キャリアであると主張することができますが、これを電荷の流れとして説明しないと思います。

電流を純粋にDC電圧下の電子の流れとして考えることでさえ、それを考える良いまたは正確な方法ではありません。電子ドリフト速度は非常に遅く、電圧やもちろん材料によって異なりますが、1 時間あたりのインチです。もちろん、「電気」はこれよりもはるかに速く移動することがわかっています。これは、電流が導体に沿って「流れる」特定の電子を必要とするのではなく、導体に沿って電荷を「バンプ」する結果であるためです。

電解コンデンサでは、一次電荷キャリアはイオンです。


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電解コンデンサ。

誘電体には電流が「流れる」...


これについて詳しく説明していただけますか?「電解質は通常、水溶液中のホウ酸またはホウ酸ナトリウムです」。金属導体が電解質に接触し、電解質が酸化物層に接触しますか?イオンは負または正ですか?それらはいつ流れますか?
エンドリス

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アルミニウム

、最も一般的なプロセスより有用な金属アルミニウムに天然に存在するアルミニウム(完全に酸化AL2O3)を変換する、労働者が自由AL3 +を生成する溶融氷晶石、およびO2-イオンに酸化アルミニウムをドロップ。次に、2つの炭素電極間の電圧がAl3 +イオンを負電極(カソード)に引き付け、そこで帯電していない純粋な液体Alになり、底に沈み、そこでタップオフされます。

(アルミニウムは地球の地殻で最も豊富な金属原子です。金属アルミニウムは現在、多くの電気部品で使用される一般的な日常の材料であり、アルミニウムの製造プロセスは毎日生成される電気エネルギーのかなりの部分を使用します。これは本当に「毎日のコンポーネント」として認められますか?)

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