Una pregunta sobre electrones, cargas y corriente.

Hablemos de DC, un circuito muy simple: una bombilla y una batería.

Algunos autores dicen que los electrones se mueven de negativo a positivo y la corriente de positivo a negativo.

Siempre pensé que los electrones se movían en un cable a la velocidad de la luz, pero este video dice que las cargas se mueven muy lentamente en un cable, alrededor de 5 centímetros por hora (2 pulgadas por hora).

Si los electrones son portadores de carga, ¿este video dice que los electrones se mueven a 5 cm/hora?

Si los electrones son tan lentos, ¿cómo pueden funcionar los circuitos?

El video dice que los campos eléctricos se mueven a la velocidad de la luz.

Entonces, no estoy entendiendo nada.

Siempre pensé que toda la magia estaba dominada por electrones...

¿Cuál es la explicación correcta para esto?

¿Cargas, electrones y corriente?

¿Es el efecto similar a una cuna de newton, donde una bola golpea a la primera y la fuerza se transmite a través de la cadena?

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Uno de estos días tendré que escribir una respuesta canónica, pero vea electronics.stackexchange.com/questions/245610/… : básicamente, su intuición de que es como la cuna de Newton es correcta. Para casi todos los propósitos, debe ignorar los electrones.
La Cuna de Newton es una muy buena analogía. No es exactamente exacto, pero es una buena forma de conceptualizarlo. Tenga en cuenta que la "corriente" que fluye de positivo a negativo no se basa en ningún principio físico: tendría más sentido que fluya en la misma dirección que los electrones. Pero "positivo" y "negativo" se definieron antes de que se descubriera el electrón, y se equivocaron.

Respuestas (2)

En un alambre metálico, la electricidad se propaga como un campo, efectivamente. Los electrones se mueven rápidamente y literalmente chocan con otros átomos que (generalmente) desalojan a otro electrón. Esto continúa por el conductor, por lo que los efectos de la corriente eléctrica se ven muy rápidamente.

Sin embargo, no es así como se propagan las corrientes eléctricas en un superconductor .

En ese sentido, la velocidad de propagación eléctrica es muy rápida (en un cable es típicamente alrededor del 63% de la velocidad de la luz por razones que no abordaré aquí. Se conoce como el factor de velocidad ) .

Los campos eléctricos (o más exactamente campos electromagnéticos ) se propagan a la velocidad de la luz en el espacio libre.

Cualquier electrón dado no viaja muy lejos en cada uno de estos saltos cortos, pero se mueven, y un electrón específico se moverá muy lentamente. Esto se conoce como velocidad de deriva .

Los superconductores permiten el paso de pequeños campos magnéticos conocidos como fluxones.

Una respuesta muy simplificada:

Compara el alambre con un tubo lleno de canicas.

Tan pronto como empujas una canica, inmediatamente otra canica sale de la tubería.

Pero la canica que has empujado solo viaja muy lentamente hacia el final.

Muy bien. Estaba sospechando algo así, gracias!
Los metales de @SpaceDog están totalmente repletos de electrones móviles. (¡Es como el fluido eléctrico de Ben Franklin! Pero está ahí todo el tiempo). Entonces, un circuito eléctrico es como una correa de transmisión dentro de una tubería. Es por eso que las corrientes son círculos de bucle cerrado y requieren "circuitos completos". ¿Observa que el camino de la corriente es a través de las bobinas de la dinamo y vuelve a salir? Además, el camino es a través de cada batería... por lo que no se acumula carga en el interior. Las baterías son "bombas de carga", por lo que cuando las "recargamos", las llenamos con combustible químico. (¡Las baterías cargadas contienen tanta carga eléctrica como las muertas!)
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