Soy principiante en ingeniería eléctrica. Muchas veces (en realidad, la mayoría de los casos), la física subyacente no se nos explica realmente y solo se nos deja asumir que funciona "porque funciona". Esto nunca es suficiente para mí en clases, etc. y siempre termino haciendo un seguimiento del lado de la física del espectro.
Mi pregunta es, tiene una batería con exceso de electrones acumulados en el cable negativo y exceso de agujeros en el cable positivo, ¿por qué en nuestro universo luego conectar un compuesto conductor (como ... cobre) solo al cable negativo? no produzca corriente, o viceversa, conectando el cable solo al cable positivo.
Después de todo, si hacemos pasar un imán por un conductor, hay una pequeña corriente inducida. ¿Cómo puede el imán hacer esto, pero un exceso de electrones o huecos de electrones que se repelen entre sí no puede?
Enchufe físico
Es posible que desee considerar convertirse en físico, especialmente si le molesta la ambigüedad de las clases de ingeniería. :)
¡Los electrones y los huecos necesitan huecos o electrones para fluir !
El exceso de electrones o huecos no hace que la corriente fluya porque esos excesos de electrones (o huecos) necesitan un lugar al que ir . Si los electrones/agujeros no "ven" ningún lugar al que ir, no recibe corriente. Necesitas un camino para que fluyan los electrones y los huecos. (Este camino también tiene que ser energéticamente admisible, es decir: los electrones deben tener suficiente energía para seguir ese camino. Es por eso que las baterías no se encienden ni se forman arcos al azar).
Las baterías utilizan la entropía para generar una diferencia de potencial
Sucede que muchas baterías usan la entropía para mantener los agujeros en un extremo y los electrones en el otro. Este truco es complicado, y es algo que deberías preguntar en Chemistry Stack Exchange, o al menos en una pregunta diferente aquí. La entropía mantiene separados los huecos y los electrones, a pesar de que se unirían eléctricamente.
Además, las baterías también funcionan al permitir que los iones ( no los electrones ni los agujeros) fluyan de un extremo de la batería al otro. Esto permite que los electrones fluyan a través del resto del circuito en lugar de que se descarguen como condensadores. Una vez más, aquí es donde se encuentran la química y la física, y debe probar el intercambio de pila de química para obtener más información.
La conclusión
Dado que los electrones/agujeros necesitan agujeros/electrones para fluir, es seguro tocar un extremo de una batería, pero tiene problemas si sostiene ambos extremos. Si está sosteniendo solo un extremo de la batería, los agujeros/electrones no "ven" a dónde ir, por lo que no van. Si conecta el circuito, los agujeros y los electrones se "ven" entre sí en los extremos opuestos de los circuitos y luego fluyen a través de él para encontrarse. También puede obtener corriente si trae algo con muchos agujeros o electrones cerca del extremo apropiado, aunque probablemente sea en forma de descarga estática repentina en lugar del flujo suave de una batería.
Ecuaciones de Maxwell, imanes y corrientes inducidas
Finalmente, si observa las ecuaciones de Maxwell , encontrará una ecuación con un término que se basa en un cambio en los campos magnéticos para producir corriente. Más específicamente, son estos dos últimos los que explican las relaciones entre campos magnéticos y campos eléctricos. Dado que está comenzando su carrera como ingeniero eléctrico, es posible que desee esperar hasta que tenga una buena comprensión del cálculo vectorial antes de abordarlos.
Si conecta un trozo de cable a un solo terminal de una batería, todo el cable tiende a ganar el mismo potencial que el del terminal al que está conectado, esto requiere una corriente instantánea y se logra muy rápidamente.
La necesidad de conectar el cable a ambos terminales es que el mecanismo químico interno de la batería mantiene una diferencia de potencial a través del cable, por lo que el cable nunca alcanza el potencial deseado y continúa tratando de alcanzarlo mediante el flujo de corriente.
El imán en movimiento también proporciona una diferencia de potencial estable entre 2 puntos de un conductor que no se ve disminuida ni anulada simplemente por la transferencia de electrones, ya que está controlada por la acción en movimiento del imán.
Mientras que el exceso/falta de electrones proporciona una diferencia de potencial solo hasta que se produce la redistribución y todo el conductor alcanza el mismo potencial.
Un exceso de electrones puede causar un flujo de corriente.
Imagina dos esferas de metal. Uno tiene carga neutra, pero el otro tiene carga negativa con un exceso de electrones. Conecte un cable entre ellos, y ¿qué sucede? La carga se redistribuye de modo que la carga en ambas esferas sea igual. Mientras esto sucede, una breve corriente de electrones fluye a través del cable, pero se detiene tan pronto como la carga se iguala.
Mi pregunta es, tiene una batería con exceso de electrones acumulados en el cable negativo y exceso de agujeros en el cable positivo, ¿por qué en nuestro universo luego conectar un compuesto conductor (como ... cobre) solo al cable negativo? no producir corriente
Produce corriente . Es muy pequeño, porque el voltaje de la batería y la capacitancia del cable son muy pequeños, y es muy breve, porque no hay un camino para que la corriente fluya continuamente, así que después de que la carga se ha igualado, no hay más corriente.
BMS
el fotón
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