El flujo de electrones en un alambre

Question

La electricidad es "el flujo de electrones". Mi hijo me preguntó si esto es así, en última instancia, el alambre de cobre debe desaparecer/desaparecer/acabado porque el tema se está moviendo de un lugar a otro. Yo no soy ingeniero eléctrico, ¿qué debo decirle?

Answer 1

En un metal como el cobre, algunos de los electrones no enlazados a átomos individuales. Si se aplica un voltaje a través de un alambre de cobre libre de estos el flujo de electrones de un átomo a la siguiente. Este flujo de electrones es una corriente eléctrica, pero los átomos de cobre mismos no se mueven de modo que el alambre de cobre no se desvanecen. Por supuesto, la fuente de voltaje debe suministro adicional de electrones para el flujo a seguir.

Como una analogía, creo que de una cascada -- la corriente eléctrica es como las moléculas de agua que caen, y las moléculas de agua están disminuyendo debido a la gravedad (que es análoga a la tensión). La cascada debe ser suministrado con más moléculas de agua de la cascada para seguir existiendo, pero el cauce de un río sobre el cual las moléculas de agua de flujo (de forma análoga a los átomos de cobre, no se mueven o se desvanecen.

Answer 2

Para agregar otro 2 centavos de dólar, y una vez más simplista de la comprensión, a menudo me resulta más fácil visualizar el flujo de corriente a través de un cable como el tubo de canicas (pequeñas bolas de cristal si que no se traduce bien).

El alambre tiene electrones en él ya, por lo que nuestro tubo está lleno de canicas. Mediante la aplicación de un voltaje (un electromotriz de la fuerza), usted puede empujar un nuevo mármol. Al hacer esto, un mármol de los cop. Tomar la que salió, y empuje en el otro extremo. En un circuito real, no tiene extremos para empujar a los electrones, pero que fluye en todos los sentidos (para nuestro tubo se unieron en ambos extremos).

En la electrónica, no podemos crear o destruir, agregar o quitar electrones* - ya están ahí. Todo lo que hacemos es empujar a lo largo de ellos. También es importante entender que no es un electrón ser empujado, es el flujo. Empuje un extremo, y el otro extremo se mueve. Empujar los electrones en un extremo no significa que el mismo electrón empuja en el otro extremo, sólo como empujar a las canicas uno diferente que sale al final.

A medida que vayan más allá y más abajo, usted puede comenzar a apreciar los agujeros de los transportistas y los electrones saltando arriba y abajo de los niveles de energía; pero es simplista términos, imagínate empujando a las canicas en un tubo.

* Sí, probablemente hay excepciones, pero no son relevantes.

Answer 3

La respuesta más simple que usted puede dar, es que por cada electrón que sale de un extremo del alambre, otro electrón es "empujado" en el otro extremo del alambre. Por lo tanto, aunque hay un "flujo" de los electrones, el alambre no perder electrones (sin pérdida neta)!