Signos de la carga en corriente

Question

He tenido recientemente una discusión con mi amigo acerca de los diferentes portadores de carga en una corriente eléctrica. Supongamos que los electrones y los huecos se están moviendo en la misma dirección. Esto significa que tenemos la mitad de los electrones se mueven en una dirección y la otra mitad en otra dirección. Por lo tanto, dice, que la corriente es cero. Así, en general:

1. Si carga en $Q$ que se mueve, por ejemplo, a la derecha y carga en $Q$ del mismo signo se está moviendo a la izquierda, la corriente es cero.
2. Si carga en $Q$ de una señal y la carga de $Q$ de las de signo contrario se están moviendo en la misma dirección que la corriente es también cero.

Pero, ¿por qué? Entonces, ¿por qué cuando tenemos un positivo cargo $Q$ que se mueve a la derecha y negativo de la carga de la $Q$ que se mueve a la izquierda el actual es $|2Q|/t$ y no cero? No veo por qué las instrucciones son muy importantes, y por qué en algunos casos el cargo "cancela", mientras que en otros no. Por otra parte, parece más intuitivo que el cargo de "cancelar" en la última situación que he descrito (porque entonces tenemos una suma algebraica $+Q-Q=0$).

Answer 1

La definición general de una corriente (eléctrica, de la materia, la energía, la probabilidad) es el siguiente: considere una pequeña área de $\def\dS{\mathrm d\boldsymbol S}\dS$ a través de los cuales una cantidad $Q$ de los flujos. Llamamos a $\def\j{\boldsymbol j}\j_Q$ $Q$- densidad de corriente, i.e la densidad de corriente de $Q$. Durante un pequeño tiempo de $\delta t$ el total de la cantidad de $Q$ que fluye a través de $\dS$ es $$\mathrm \delta Q=\j_Q\cdot\dS\,\delta t.\tag{1}$$

Ahora consideramos un alambre de sección $\dS=\mathrm d S\,\mathbf e_x$. Para los cargos de $+q$ que se mueve con una velocidad de $\def\v{\boldsymbol v}\v=v\mathbf e_x$ la densidad de corriente multiplicada por el alambre de sección es el actual $$I=\frac{\delta Q}{\delta t}=\j_Q\cdot\dS=qv.$$

Vamos a examinar los tres casos que usted menciona.

• Dos cargas de signo opuesto$$I=\j_Q\cdot\dS=\bigl(q\v+(-q)\v\bigr)\dS=0.$$ La carga total es cero: no actual. Esto significa que las cargas opuestas en la misma dirección crear opuesto corrientes.
• Los mismos cargos con opuesto a la velocidad de la$$I=\j_Q\cdot\dS=\bigl(q\v+q(-\v)\bigr)\cdot\dS=0.$$ Los cargos de los que se mueven en sentido opuesto crear opuesto de las corrientes.
• Dos cargas de signo opuesto en direcciones opuestas$$I=\j_Q\cdot\dS=\bigl(q\v+(-q)(-\v)\bigr)\cdot\dS=2qv.$$ Las cargas opuestas en direcciones opuestas crear el mismo día, ya que de $(-1)\times(-1)=1$.

Answer 2

En el flujo de corriente en condiciones normales de cables, no tenemos el flujo de forma positiva y con partículas de carga negativa. En los sólidos conductores y semiconductores sólo el flujo de electrones por lo tanto, tenemos la corriente como $Q/t$. Lo que usted llame a medida que el flujo de agujeros en realidad es sólo la ausencia de electrones que fluye de un punto a la siguiente debido a que el electrón está saltando hacia adelante en la dirección opuesta.

Tenemos $2Q/t$ actual en los líquidos donde los iones de ambos cargos están presentes, por ejemplo, si se disuelven $NaCl$ en agua, se obtiene disociadas como $Na^+$ $Cl^-$ ahora si se aplica una diferencia de potencial a ambos iones de flujo y la corriente se mide tanto debido a los iones y por lo tanto es $2Q/t$ Ahora estos cargos no simplemente se suman y la reforma de la$NaCl$ y dar una corriente cero debido a que están rodeados por moléculas de agua, en otros casos donde la contraria cargos de flujo en dirección opuesta a la que no simplemente combinar/annihiliate porque tiene que haber colisión entre entonces, por lo general, cuando una multitud de tasas de flujo, de hecho algunas de ellas chocan y se combinan pero la mayoría de ellos sólo el flujo y no se suman.

Además, supongamos que a través de un área determinada en un momento dado $n$ cargada positivamente ir hacia la derecha y $n$ cargada negativamente ir hacia la izquierda, puede ser tomado como $2n$ de las partículas de ir de cualquier manera y dando a $2nQ/t$ actual hacia la derecha.

Answer 3

¿Qué es la carga eléctrica?

La carga eléctrica es la propiedad física de la materia que hace que la experiencia de una fuerza cuando se encuentra cerca de otros cargadas eléctricamente de la materia.

Recuerde que, si la partícula tiene carga eléctrica, hay un campo eléctrico a su alrededor.

¿Qué es un Nuetral de partículas?

En física, una partícula neutral es una partícula sin carga eléctrica.

Así, una partícula neutral, si no tiene carga eléctrica. En otras palabras, una partícula neutra, si no hay ningún campo eléctrico a su alrededor.

Supongamos, no es un sistema de dos cargas de las partículas cargadas, te gustaría decir es neutral? o quieres decir que no hay campo eléctrico en todo el sistema? Puede o no puede ser.

Permítanme explicar. Se puede considerar un sistema de partículas de carga opuesta como un dipolo. La magnitud del campo eléctrico ($E$) debido a un dipolo eléctrico a una distancia $r$ desde su centro en una dirección haciendo un ángulo de $\theta$ con el dipolo está dada por la ecuación,$$E=\frac{1}{4\pi\epsilon}.\frac{p\sqrt{3\cos^2\theta+1}}{r^3}$$
donde, $p=2aq$ ($2a$ es la distancia de separación de los cargos de $q$).

A partir de la ecuación anterior se deduce que, el campo eléctrico alrededor del dipolo será igual a cero si y sólo si la distancia entre las dos cargas opuestas partículas es cero. Así, un sistema de dos cargas de signo opuesto tendrá ningún campo eléctrico a su alrededor, si la distancia entre las cargas opuestas es igual a cero. En otras palabras, un sistema de dos cargas de signo opuesto será neutral si y sólo si, la distancia entre las cargas opuestas es igual a cero.

Por lo tanto, incluso si el sistema consta de dos cargas de las partículas cargadas no puede ser neutral, si la distancia entre ellos no es cero.

¿Qué es la corriente eléctrica?

Una corriente eléctrica es un flujo de carga eléctrica. Específicamente se define como la tasa de flujo de carga eléctrica a través de la sección de un alambre.

Así que, si te digo que, a través de una sección del alambre, un electrón pasa en una dirección y un protón (no en la realidad, si se asume hipotéticamente) en la dirección opuesta, la corriente será cero, si la carga que pasa por esa sección es cero. Como se explicó anteriormente, la carga será igual a cero si la distancia entre el electrón y el protón es igual a cero. Así que, depende de la situación que usted considere. Si dicen que la distancia es cero, la corriente no va a ser cero o de otra manera será cero.