Путаница с текущим потоком

Я пытаюсь понять, как работает зарядка пластинчатого конденсатора, что заставляет меня усомниться в моем понимании протекания тока. Во многих объяснениях говорится, что источник напряжения вытягивает электроны из пластины, соединенной с положительным полюсом, и в то же время выталкивает электроны на пластину, соединенную с отрицательным полюсом. Так как есть положительно заряженная пластина и отрицательно заряженная пластина через некоторое время создается электрическое поле.

Мое понимание протекания тока заключается в том, что электроны притягиваются к положительному полюсу источника напряжения, поскольку на положительном полюсе электронов не хватает (таким образом, относительно больше протонов) и избыток электронов на отрицательном полюсе. Так как же электроны могут попасть на одну пластину конденсатора? Является ли мое понимание текущего потока, как меня учили, неправильным?

конденсатор

таким образом, относительно больше протонов - когда мы говорим о положительном носителе электрического заряда, мы обычно используем термин «дырка», который означает «недостающий электрон». Протоны не движутся (в том же смысле, что и электроны).
Предположим, что на одном конце проводника не хватает 300 электронов, а на другом конце проводника не хватает 500 электронов. Обе точки положительны, но первая точка отрицательна (пропущено меньше электронов) по отношению к другой. Как видите, все относительно и зависит от точки отсчета. И не забывайте, что все это всего лишь «модель», аналогия, которую мы используем, чтобы помочь себе понять, что происходит внутри схемы.
И не стоит использовать "электронный" ток. Вы должны забыть об этом и относиться к току как к абстрактной вещи, которая течет по цепям. youtube.com/watch?v=ppWBwZS4e7A и этот electronics.stackexchange.com/questions/287394/…
@EugeneSh., про дырки в металлах я бы не говорил, только в полупроводниках.

Ответы (1)

Вы все это говорите с пониманием того, что электроны не перескакивают с одной обкладки конденсатора на другую? Электроны и дырки (точнее, их заряды) проходят долгий путь по проводам. Они не проходят между пластинами через диэлектрик. В вакуумной трубке электрон фактически испаряется с одной пластины, проходит через вакуум и приземляется на другую пластину. Но не в конденсаторе.

Протоны не двигаются. Но когда электроны движутся и оставляют неспаренный протон без отрицательного заряда, чтобы компенсировать его, кажется, что «положительный» заряд протона перемещается, хотя протон этого не делает. Эта движущаяся положительность называется «дырой». Думайте об электроне как о человеке, а о пустом стуле как о протоне. 2 человека могут перемещаться между 3 разными стульями. Сами физические стулья никогда не двигаются, но пустой стул меняет свое положение в направлении, противоположном людям. «Пустота» стула движется.

Теперь, когда вы это знаете, есть два способа взглянуть на поток тока: поток электронов и поток дырок. Они находятся в противоположных направлениях друг от друга. Электронные потоки — это то, что используют физики. Но по историческим причинам (ошибкам) ​​на раннем этапе люди приписывали неправильный заряд тому, что физически двигалось, и это стало широко распространенным и укоренившимся, прежде чем мы осознали ошибку. Потребовалось время, чтобы выяснить это, потому что, как вы можете видеть из приведенного выше абзаца, это математически работает, пока вы не сделаете что-то, что на самом деле требует от вас знания движения электронов (что-то вроде электронных ламп или физики полупроводников). Поэтому в электронике почти всегда используется дырочный поток. Электроны перетекают из отрицательной клеммы в положительную клемму батареи. Поток через отверстие выходит из положительной клеммы батареи в отрицательную клемму батареи.

Приложенное напряжение фактически создает электрическое поле. Именно это электрическое поле заставляет электроны накапливаться на одной пластине конденсатора (и дырки по своей природе «движутся» в противоположном направлении к другой пластине из-за отсутствия электронов). Этот дисбаланс электронов (и дырок) создает электрическое поле, которое противостоит электрическому полю, создаваемому приложенным напряжением, что приводит к чистому уменьшению общего электрического поля. Электроны и дырки продолжают накапливаться на разных пластинах до тех пор, пока их собственное электрическое поле не нейтрализует приложенное напряжение (пока суммарное поле не станет равным нулю). Удаление приложенного напряжения удаляет приложенное поле, оставляя только поле, созданное дисбалансом электронов и дырок. Поскольку поле больше не является нулевым,

Еще одна поправка. До сих пор я всегда говорил что-то вроде «электроны движутся». На самом деле это не так. Электроны движутся, но отдельные электроны на самом деле не перемещаются с одной пластины на другую. Двигаются отрицательные и положительные заряды. Это похоже на учетную игру для дисбаланса зарядов, а не электронов и дырок. Подобно тому, как долг может перемещаться совсем по-другому и намного быстрее, чем каждая отдельная единица валюты. Отдельные электроны движутся по проводам со скоростью, близкой к пешеходной, но волна/энергия движется со скоростью, близкой к скорости света. В настенной линии переменного тока электроны не перемещаются туда-сюда между вашим светом и электростанцией 50 или 60 раз в секунду. Это похоже на то, как звук распространяется со скоростью 1 Маха, а ветер — нет.

+1 к скорости ветра и скорости звука. Я действительно нахожу эту аналогию полезной.
Спасибо за этот подробный ответ :) Я очень ценю это! Так что это действительно прояснило мою путаницу, но у меня все еще есть проблема с зарядкой конденсатора. Я добавил изображение конденсатора, чтобы упростить объяснение. Итак, я понимаю, что электроны с левой пластины (ссылаясь на рисунок) притягиваются к положительному полюсу, так что у нас есть скопление дырок на левой пластине. Но как электроны попадают на нужную пластину? (продолжение в следующем комментарии) [1]
[2] Одна из идей, которые у меня есть сейчас в голове, заключается в том, что сначала левая пластина заряжается положительно, а ТОГДА разность зарядов между двумя пластинами уже создает электрическое поле между двумя пластинами. Это приводит к тому, что больше электронов с правой стороны притягивается к правой пластине. Но может ли электрическое поле между двумя пластинами действительно притягивать электроны, находящиеся дальше?
На самом деле это больше похоже на то, как электроны покидают левую пластину, потому что они притягиваются к положительному полюсу батареи, что оставляет множество отверстий в левой пластине, которые положительно заряжают ее. Электроны собираются в правой пластине, потому что они отталкиваются от отрицательного полюса батареи, который отрицательно заряжает правую пластину. У каждого электрона есть электрическое поле, поэтому, если вы приложите поле, чтобы оттолкнуть один электрон, чтобы сгруппироваться с другим, другой, в свою очередь, отодвинется и оттолкнет другой и т. д. Это эффект домино. Вот почему вы можете подавать ток по длинному проводу, прикладывая что-то к его концу.
Поймите, что электрическое поле вездесуще. Он существует везде в цепи, не только между пластинами, но и в проводах и аккумуляторе. Это то, что заставляет все электроны двигаться, будь то из-за непосредственно приложенного потенциала (батареи) или из-за локализованного суммарного дисбаланса заряда скученных электронов, распространяющегося по эффекту домино.
Спасибо за ответ! «Электроны собираются в правой пластине, потому что они отталкиваются от отрицательного полюса батареи, который отрицательно заряжает правую пластину». А, понятно, так вот как заряжается пластина. Но как получается, что отрицательный полюс отталкивает электроны? Поскольку цепь кажется разорванной конденсатором (пластины не соединены) и поскольку изначально между пластинами нет электрического поля, как устанавливается напряжение между двумя полюсами?
В более общем смысле, если вы подсоедините провод к отрицательному полюсу батареи, не подключая его к положительному полюсу, будут ли электроны в проводе по-прежнему отталкиваться от отрицательного полюса?
Поле зарядов, химически хранящихся в полюсе батареи, отталкивает е-, которое отталкивает другие е- с эффектом домино вниз по проводу в пластину крышки. Я использовал бухгалтерскую аналогию с перемещением заряда между пластинами крышки, даже если это не так. Да, соединительный тупиковый провод отталкивает e- (технически заряд) ОТНОСИТЕЛЬНО + полюса. Как вы думаете, что такое антенна? Существует тонкая разница между «перемещением заряда» и перемещением e- из-за бухгалтерской игры, поскольку, как и в деньгах, мы не различаем отдельные e- или $. Нас интересуют только чистые разницы.
Также имейте в виду, что просто наличие батареи без соединений также создает крышку из-за пространства между клеммами и воздуха между ними. Только очень маленький. У всего есть емкость, у вашего тела тоже есть емкость свободного пространства, и все является цепью со всем остальным. Доминируют только провода и колпачки, поэтому вы можете игнорировать другие вещи, если только вы не делаете радиочастотные цепи или очень высокий импеданс с низким током утечки. Вот почему мы не используем тепловую схему ... разница между хорошими и плохими теплопроводниками недостаточно велика, поэтому она как бы вытекает из cct повсюду.
Путаница с текущим потоком
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v