Recientemente tuve una discusión con mi amigo sobre los diferentes portadores de carga en una corriente eléctrica. Suponga que los electrones y los huecos se mueven en la misma dirección. Efectivamente significa que tenemos la mitad de los electrones moviéndose en una dirección y la mitad en otra dirección. Por lo tanto, dice, la corriente es cero. Así que en general:
¿Pero por qué? ¿Por qué entonces cuando tenemos una carga positiva moviéndose hacia la derecha y carga negativa moviéndose hacia la izquierda la corriente es y no cero? No veo por qué las direcciones son tan importantes y por qué en algunos casos el cargo "cancela" mientras que en otros no. Además, parece más intuitivo que la carga se "anulará" en la última situación que he descrito (porque entonces tenemos una suma algebraica ).
La definición general de una corriente (eléctrica, materia, energía, probabilidad) es la siguiente: considere un área pequeña a través del cual una cantidad fluye Llamamos el -densidad de corriente, es decir, la densidad de corriente de . Durante un pequeño tiempo el total de la cantidad fluyendo a través es
Ahora consideramos un alambre de sección . Por cargos moviéndose con velocidad la densidad de corriente multiplicada por la sección del cable es la corriente
Examinemos los tres casos que mencionas.
En el flujo de corriente en cables normales, no tenemos flujo de partículas cargadas tanto positiva como negativamente. En conductores sólidos y semiconductores solo fluyen electrones, por lo tanto, tenemos corriente como . Lo que llamas flujo de agujeros es en realidad solo la ausencia de electrones que fluyen de un punto al siguiente porque los electrones saltan hacia adelante en la dirección opuesta.
Nosotros tenemos como corriente en líquidos donde están presentes iones de ambas cargas, por ejemplo si disuelve en el agua se disocia como y ahora, si aplica una diferencia de potencial, tanto el flujo de iones como la corriente se miden debido a ambos iones y, por lo tanto, es Ahora bien, estos cargos no solo se suman y reforman y dan una corriente cero porque están rodeados de moléculas de agua, en varios otros casos, donde las cargas opuestas fluyen en dirección opuesta, no se combinan/aniquilan simplemente porque tiene que haber una colisión entre ellos, generalmente cuando fluye una multitud de tales cargas, de hecho algunos de ellos chocan y se combinan, pero la mayoría simplemente fluyen y no se suman.
Además, supongamos que a través de un área dada en un tiempo dado cargados positivamente van hacia la derecha y cargada negativamente va hacia la izquierda, se puede tomar como Partículas que van en cualquier dirección y dando corriente hacia la derecha.
¿ Qué es la carga eléctrica ?
La carga eléctrica es la propiedad física de la materia que hace que experimente una fuerza cuando está cerca de otra materia cargada eléctricamente.
Recuerda, si la partícula tiene carga eléctrica, hay un campo eléctrico a su alrededor.
¿ Qué es una partícula neutra ?
En física, una partícula neutra es una partícula sin carga eléctrica.
Entonces, una partícula será neutra, si no tiene carga eléctrica. En otras palabras, una partícula será neutra si no hay un campo eléctrico a su alrededor.
Supongamos que hay un sistema de dos partículas con carga opuesta, ¿te gustaría decir que es neutral? ¿O le gustaría decir que no hay campo eléctrico alrededor del sistema? Puede o no serlo.
Déjame explicarte. Puedes considerar un sistema de partículas con cargas opuestas como un dipolo. Magnitud del campo eléctrico ( ) debido a un dipolo eléctrico a una distancia desde su centro en una dirección que forma un ángulo con el dipolo está dada por la ecuación,
De la ecuación anterior se deduce que el campo eléctrico alrededor del dipolo será cero si y solo si la distancia entre las dos partículas con carga opuesta es cero. Entonces, un sistema de dos cargas opuestas no tendrá campo eléctrico a su alrededor, si la distancia entre las cargas opuestas es cero. En otras palabras, un sistema de dos cargas opuestas será neutral si y solo si, la distancia entre las cargas opuestas es cero.
Entonces, incluso si el sistema consta de dos partículas con carga opuesta, puede no ser neutral si la distancia entre ellas 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.
Entonces, si dices que, a través de una sección del cable, pasa un electrón en una dirección y un protón (no en realidad, si supones 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 cero si la distancia entre el electrón y el protón es cero. Entonces, depende de la situación que consideres. Si dice que la distancia no es cero, la corriente no será cero o, de lo contrario, será cero.
Rijul Gupta
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Sensebe
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