電気はマイナスからプラスに、またはその逆に行きますか?


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電子が負から正に流れることは一般的な知識ですが、電流の方向が無視されることが多いことに気付きました。たとえば、LEDの後ろに抵抗が配置されることがよくあります。または、ダイオードが逆に配置されます。電子機器では、流れの方向がしばしば無視されるのはなぜですか?


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LEDの前または後に抵抗を配置することは、電子または電流が流れる方向とは関係ありません。
Olin Lathrop、2012

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そして、電流の方向は決して無視されません、単にそれは一般的に電子のフラックスと反対であると見なされます。
clabacchio

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恥知らずなプラグ! (偶然にも、抵抗器に関するあなたの質問にも対応しました)
BlueRaja-Danny Pflughoeft

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掃除機のホースの真空はどの方向に流れますか?
スーパーキャット2012

フレーズとしての「電気」は「力学」によく似ています。それは物理学の領域です。物理学はどこにも流れません。しかし、電流が流れていると言えます。
ntoskrnl 2014年

回答:


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電子には負の電荷があります。現在はクーロン/秒です。クーロンは正であるため、1方向に移動するクーロンは、実際にはメタで他の方向に移動する電子によって引き起こされます。

電流について議論するときは、正電荷粒子の流れについて議論しています。電流の流れが実際には反対方向に流れる負の粒子で構成されている場合、違いはありません。つまり、2つの負の電流が相殺されます。これは数学と記号の慣例にすぎません。

実際のキャリアに注意を向けるのは、半導体のようなもので、伝導帯の「正孔」である伝導帯の電子キャリアから移動するときに何が起こっているかを知る必要があるときだけです。正孔は正の電荷キャリアですが、電子がないことを数えているため、実際の電流はまだゆっくりとドリフトしている多くの電子で構成されています。

電流は常に電子ですか?

実際、体内の電気システムをモデル化した場合、トランジスタネットワークなどを使用してニューロンを正確にモデル化できることがわかります。電流の多くはカリウムのようなイオンに関連しています。これは、あなたが本当に正に帯電した記事の動きがあることを意味します。回路図が電気的特性を適切にモデル化している限り、電荷担体が何であっても関係がないため、それはまだ回路図として描かれています。

電子は力を動かしていますか?

多くの場合、あなたが送っているあなたの力は電子であると人々は考えています。実際には、電磁信号を送信しています。長いワイヤーのペア(信号と信号の戻り線)の間の誘電率を変更することにより、信号(つまり電力)の速度を遅くすることができます。つまり、空間に座っているだけの2つのシールドされていない銅線は、実際には信号が光速に近い速度で移動します。同軸ケーブルは、おそらく光速の3分の2に非常に接近します。ドリフトする電子は、存在する電界の関数です。電子のドリフト速度を測定すると、1秒あたり数メートルのオーダーになります。


私が教えられた方法では、電子は光速で移動します。しかし、電流を形成するために、効果的な移動はこれらの電子の派生です。信号はワイヤを通過する電子ではなく、すべての電子を一緒にドリフトさせる電磁信号によって送信されるため、高速です。プラスかマイナス。
clabacchio

@clabacchioそれは多かれ少なかれ正しいです。ワイヤーを伝わる電磁信号の速度は、光の速度の約40〜90%です。しかし、ドリフト速度と呼ばれる実際の電子の移動速度は、毎秒数ミリメートルです。

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@clabacchio、電子は光の速度で移動しませんが、デビッドが言うように、それはほぼ一致します。それらには正味のドリフト速度がありますが、道路渋滞の粒子です。
Kortuk、2012

@Kortuk私はこれについて無知であることを認めますが、ハイゼンベルクの原理では干渉しないと電子を観測できないので、その速度がどのように測定されるのかわかりません。
clabacchio

@clabacchio氏、ハイゼンベルクプリンシパルは、位置と速度の両方を特定のレベル以上の精度で知ることはできないと述べています。両方を測定することはできないと述べているわけではありません。電子は加速し始め、通常は金属内の他の原子と相互作用します。デバイスの物理では、平均自由行程を計算することがよくあります。これは、ドリフト速度の決定につながります。これが一部に役立つことを願っています。
Kortuk、2012

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あなたが指摘したように、人々はよく知らないし、気にしません。 幸い、99%の人にとっては問題ではありません。 慣例は、それが+から-に流れることであり、すべてのエンジニアが他の技術者と簡単に話をするためにその慣習を守るのに役立ちます。

本当に重要なのは、チップを設計している人(WITHチップを設計している人ではない)と物理学者だけです。一部の人々は、それが本当に重要であると信じていますが、彼らは通常、誰も周りに居たがらないフラットパーティーでの常連客です。

記録のために、LEDの隣にしばしば見られる電流制限抵抗器は、悪影響を与えることなく、LEDのどちら側にも行くことができます。


電流制限抵抗器の+1、どこに配置したかという問題として、常にLEDの上に配置します。それが要件であると考える人がいることを忘れています。ここでの主なポイントは、10億個の電子がクーロンで負の値を持つということです。これは、電流が流れているとき、どのように動くかを定義していることを意味します。あなたのキャリアが負に帯電していることを知っているなら、それは-から+に向かっていると言っています。
Kortuk

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このようなシナリオで現在の方向が無視される唯一の理由は、それらのシナリオでは実際には問題にならないためです。

回路が完成するまで電流は流れず、LEDと抵抗の両方を接続するまで回路は完成しません。いったんそれらが直列に接続されると、抵抗器の目的は回路内の電流を制限することであり、後者はLEDと抵抗器の抵抗の合計(および他のパラメータ)に依存するため、回路のどちらが続くかは問題ではありません抵抗とLEDを交換しても変更されないため、この回答では無視します)。その合計は、抵抗がLEDの後か前かによって異なります

ですから、イデオロギー的には、電流を「LEDに直接到達せず、抵抗を介してのみ」というように、特定の順序で接続した方がいいと感じるかもしれませんが、実際には違いはありません。そして、私が信じているのは、それが違いを生む場合(抵抗が必要よりも少し低いと絶縁が破壊されるような超高電圧など)は、誰もマイナーに見えることを無視しないということです。いいえ、高電圧のシナリオで電流の方向が重要であるかどうかはわかりません。


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私の大学の研究からいくつかの知識を捨てることはできますか?:)

他の人が指摘したように、「プラス」から「マイナス」に流れる電流は、現象を表す従来の方法にすぎません。これは、電子が定義により負の電荷を持っているという事実によるものであり、おそらくこの事実自体が、原子のコアにある陽子に正の符号を与えることを好む慣習である。次に、負の値(負の電荷から得られる値)を処理するのは面倒です。そのため、電流を電子の動きとは反対のものと見なすことにしました。


可能性と分野についての物語

もう1つの観点は、常に負の電荷キャリアのため、電位が(電圧を定義する)は電子が多い場合は負になるため、電子が少ない場合は正になるため、電流は落下時のオブジェクトとして、低いポテンシャルに高いポテンシャル。

電流は(保守的なフィールドと何とか何とか何とか)のブランチ全体で同じであるため、これは回路の同じブランチのコンポーネントの順序に影響を与えません。より詳細な分析については、こちらを参照してください。圧力水を備えたパイプのように考えてください。タービンがボトルネックの前後にあるかどうかは(理論的には)問題ではありません。ボトルネックは、パイプ内を流れる水の量に影響を与えるためです。


ダイオード

ダイオードは、それがをするを理解するのはまだ簡単です(基本的に、電流は一方の方向に流れ、もう一方の方向には流れません。電子の場合は反対です)。なぜこのようにするのを理解するのはさらに複雑です。


そして、「ホール」のことについては、半導体物理学では、ドープされた半導体を扱う場合、価電子帯の電子が少なく、近くの場所から電子を取り出す材料(またはより良いドープされた材料)があるため、これらが使用されます。伝導帯、電流を作成します。しかし、伝導帯を移動する正孔について話すと、これははるかに簡単です

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