क्या बेंजामिन फ्रैंकलिन गलत था (पारंपरिक वर्तमान के बारे में)?


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मैं बहुत से लोगों को यह दावा करते हुए देखना शुरू कर रहा हूं कि कॉन्वेंटियल करंट 'गलत' है क्योंकि फ्रेंकलिन ने एक त्रुटि की जब उन्होंने पहली बार इलेक्ट्रोस्टैटिक्स की जांच शुरू की, और बाद में वैज्ञानिकों ने गलती को ठीक करने की जहमत नहीं उठाई, लेकिन 'कन्वेंशन' रखना पसंद किया ( यहाँ एक उत्कृष्ट उदाहरण है: http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_1/7.html )

मैंने हमेशा सोचा कि वह गलत नहीं हुआ। उन्होंने कहा कि वर्तमान उस दिशा में सकारात्मक है जहां सकारात्मक चार्ज बहता है, और इसके विपरीत। निश्चित रूप से उसके पास यह जानने का कोई तरीका नहीं था कि वास्तव में प्राप्त या खोए हुए द्रव्यमान के पीछे दो छड़ियों के किस पक्ष को प्राप्त किया गया था। तो वह गलत नहीं था। आपको क्या सिखाया गया था?

पुनश्च मैं मदद नहीं कर सकता, लेकिन हमें लगता है कि हम भाग्यशाली हैं कि उसे यह 'पीछे' मिल गया, क्योंकि स्पष्ट रूप से बहुत से लोग इलेक्ट्रोस्टिक्स (उस पाठ्य पुस्तक के लेखक सहित!) के बारे में भ्रमित हैं और मानते हैं कि बिजली को इलेक्ट्रॉनों (एक दुर्भाग्यपूर्ण नाम) को शामिल करना पड़ता है ..! क्यों वे negatrons नाम नहीं दिया जा सकता था ...)


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विद्युत करता है , एक बुनियादी स्तर पर, इलेक्ट्रॉनों शामिल है। दूसरी ओर, एक वर्तमान, जरूरी नहीं है कि केवल इलेक्ट्रॉन परिवहन हो।
बोर्डबाइट

यह i, sqrt (-1) के साथ भी ऐसा ही है - सिर्फ इसलिए कि किसी को इसका नामकरण करने की प्रेरणा थी, इसका मतलब यह नहीं है कि इसका कोई अस्तित्व नहीं है या यह कि इसका "मूल" सही या गलत था।
व्लाद

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वह गलत था, और इसे ठीक करने का केवल एक ही तरीका है ... xkcd.com/567
travisbartley

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उस थ्योरी में छेद हैं ...
ताम्र।

फ्रेंकलिन की पसंद मनमानी थी, और उन भौतिक वास्तविकता के अनुरूप नहीं है जो इलेक्ट्रॉनों द्वारा सबसे अधिक चालू हैं। लेकिन आपको यह ध्यान रखना चाहिए कि इलेक्ट्रॉनों की प्रकृति वास्तव में तब तक स्थापित नहीं हुई थी जब तक कि 1909 में मिलिकन तेल छोड़ने का प्रयोग नहीं किया गया था (जो इस कारण का हिस्सा था कि मिलिकन ने 1923 में नोबेल पुरस्कार जीता था)। विवरण के 150 साल आगे होने के कारण इसे सही होने के दौरान "गलत" होना आसान है। और, इसके लायक क्या है, यह पूरी तरह से एक ऐसी स्थिति पैदा करना संभव है जहां फ्रैंकलिन सही था - प्रोटॉन के एक बीम का निर्माण करने वाला एक कण त्वरक।
व्हाट्सएप

जवाबों:


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इलेक्ट्रिक करंट, AKA, "पारंपरिक करंट", एक अमूर्त करंट है, जो विद्युत आवेश का प्रवाह है। पिछले उत्तर से मैंने यहाँ दिया :

इलेक्ट्रिक वर्तमान एक है सार वर्तमान, बिजली के प्रवाह को चार्ज है, न कि शारीरिक तरह, कहते हैं वर्तमान, इलेक्ट्रॉन वर्तमान, के प्रवाह इलेक्ट्रॉनों

लेकिन इलेक्ट्रिक चार्ज चीजों का एक गुण है, एक चीज नहीं है , यानी, इलेक्ट्रिक चार्ज हमेशा एक चीज द्वारा "किया जाता है" ।

इसलिए, जबकि एक इलेक्ट्रॉन वर्तमान आवश्यक रूप से एक विद्युत प्रवाह (इलेक्ट्रॉन द्वारा किए गए नकारात्मक विद्युत आवेश के कारण) है, एक विद्युत प्रवाह आवश्यक रूप से एक विद्युत प्रवाह नहीं है।

उदाहरण के लिए, एक नमक के घोल में, हमारे पास विद्युतीय रूप से आवेशित आयनों की दो प्रजातियाँ होती हैं, जो सकारात्मक रूप से आवेशित सोडियम आयन और ऋणात्मक रूप से आवेशित क्लोरीन आयन हैं। कल्पना कीजिए कि सोडियम आयन दाईं ओर बढ़ रहे हैं और क्लोरीन आयन बाईं ओर बढ़ रहे हैं।

जाहिर है, हमारे पास विपरीत दिशाओं में दो आयन धाराएं हैं लेकिन एक विद्युत प्रवाह है और इसमें एक दिशा होनी चाहिए। विद्युत प्रवाह की दिशा, सम्मेलन द्वारा, सकारात्मक चार्ज के प्रवाह की दिशा है।

तो, इस मामले में, दोनों आयन धाराएँ विद्युत प्रवाह में दाईं ओर योगदान करती हैं। पहला शब्द सकारात्मक आयनों के दाईं ओर होने के कारण है। दूसरा शब्द नकारात्मक आयनों के बाईं ओर होने के कारण है जहां ऋणात्मक चिन्ह संख्यात्मक रूप से "प्रवाहित होता है" जो विद्युत प्रवाह में योगदान देता है ।

इसके बारे में इस तरह से सोचें, अगर मैंने आपको बताया कि मैं -60mph पश्चिम में यात्रा कर रहा था, तो आपको पता होगा कि मैं वास्तव में 60mph पूर्व में जा रहा था । इसी तरह, एक ऋणात्मक आवेश वर्तमान वामावर्त एक विद्युत प्रवाह दायाँ है।


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अच्छी verbalized!
बोर्डबाइट

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मुझे नहीं लगता कि फ्रैंकलिन "सही" या "गलत" था, क्योंकि यह सिर्फ नामों का विकल्प है।

जहाँ तक कणों का संबंध है, (इसे बहुत मोटे तौर पर कहें तो) हम जानते हैं कि एक प्रकार का कण किसी अन्य प्रकार के कण को ​​आकर्षित करता है और इसे अपने ही तरह से पुन: बनाता है। हम यह भी जानते हैं कि एक प्रकार खुद को या दूसरों को आकर्षित या पीछे नहीं खींचता है।
उनके और उनके गुणों के बीच अंतर करने के लिए, हम उन्हें कुछ कहते हैं और कहते हैं कि उनके पास एक निश्चित प्रकार का शुल्क है - "सकारात्मक", "नकारात्मक" या "तटस्थ"।

इलेक्ट्रान -1e के आवेश के साथ एक लिप्टन (मूलभूत कण का प्रकार) है। यहां प्राथमिक प्रभार की इकाई है । प्रोटॉन + 1e है, जो तीन का समावेश है की एक तरह चार्ज हो जाने क्वार्क , (दो "ऊपर" और एक "नीचे") +2/3, +2/3 के प्रभारी होने -1/3 की कुल तक जोड़कर +1।

फिर बाकी सब यहां से चला जाता है। जैसा कि आप अपने प्रश्न में दी गई लिंक कहते हैं, हम आम तौर पर सकारात्मक को "अधिशेष" से जोड़ते हैं, इसलिए यह सकारात्मक पक्ष होने के लिए किसी चीज के अधिक होने का अधिक अर्थ देता है। हालांकि, जो फ्रैंकलिन "सकारात्मक" कह रहा था, कम इलेक्ट्रॉनों के साथ पक्ष था। परिभाषाओं को राउंड स्वैप करने के बजाय, उन्होंने इलेक्ट्रॉनों को केवल एक नकारात्मक चार्ज सौंपा।

यह थोड़ा सा है जैसे पाइप पानी से होकर नीचे की ओर बहता है - हम कहते हैं कि पानी जिस दिशा में बह रहा है, उसमें करंट है। यह कहना भ्रामक होगा कि धारा विपरीत दिशा में प्रवाहित हो रही है, लेकिन यह इसी प्रकार इलेक्ट्रॉनिक्स में है (अर्थात हम "पानी" को नकारात्मक कहते हैं) यदि हम विपरीत दिशा में बहने वाले वायु के बुलबुले की कल्पना करते हैं, तो यह वही है हम "छेद" (यानी एक इलेक्ट्रॉन की कमी) को कहते हैं और सकारात्मक चार्ज प्रवाह की मानसिक छवि प्रदान करते हैं।
बेशक, धातु के तारों के अलावा अन्य पदार्थों में वर्तमान को "वास्तविक" सकारात्मक कणों या आयनों के साथ-साथ नकारात्मक वाले भी शामिल किया जा सकता है, इसलिए हम हमेशा यह नहीं मान सकते हैं कि वर्तमान में अल्फ्रेड उल्लेखों के रूप में एक इलेक्ट्रॉन प्रवाह है।


बेन फ्रैंकलिन धातु में वास्तविक चार्ज वाहक के प्रवाह की दिशा के बारे में गलत था। यह संदर्भ की बात है। सर्किट डिजाइन के संदर्भ से, वर्तमान प्रवाह सम्मेलनों की मनमानी होती है। केवल जब तंत्र शामिल होता है तो वास्तव में इससे फर्क पड़ता है। इसलिए, एक भौतिक विज्ञानी / वैज्ञानिक के रूप में, श्री फ्रैंकलिन गलती में थे। एक इंजीनियर के रूप में, प्रवाह की दिशा आर्टिग्रेड होने की अधिक संभावना है। केवल अगर इंजीनियर डिजाइन कर रहा है, तो कहना है कि एक कैथोड रे ट्यूब, या नई बैटरी, या कुछ भी जहां भौतिक तत्व शामिल हैं, इंजीनियर को प्रवाह के वास्तविक भौतिकी के लिए कोई चिंता होगी।
ReverseEMF

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कई लोगों ने बताया कि विकल्प मनमाना है और ऐसे परिदृश्य हैं जहां सकारात्मक शुल्क मोबाइल हैं। लेकिन सवाल के वास्तविक इरादे पर पहुंचने के लिए, "सही" या "गलत" कहने के बजाय, सवाल को वाक्यांश के रूप में बताएं, "अब जब हमारे पास ज्ञान का उपयोग है कि बेन फ्रेंकलिन और उनके साथियों ने नहीं किया, अगर हम अंदर थे नामकरण सम्मेलन बनाने की स्थिति, क्या हम एक ही विकल्प बनाएंगे? या यह एक सिक्के के फ्लिप के लिए नीचे आएगा? " जवाब बिल्कुल नहीं है! हर कोई सहमत होगा कि सबसे अच्छा जवाब इलेक्ट्रॉनों का नाम सकारात्मक है और नकारात्मक प्रोटॉन (और हम एक बैटरी के पक्ष को कहेंगे कि इलेक्ट्रॉन सकारात्मक टर्मिनल से बाहर निकलते हैं)। सभी सहमत होंगे कि यह पसंदीदा सम्मेलन है क्योंकि वर्तमान का सबसे सर्वव्यापी रूप इलेक्ट्रॉन प्रवाह है, और अन्य उदाहरण,


क्या आप भ्रम की स्थिति का कारण बन सकते हैं! या आवश्यक के रूप में पारंपरिक वर्तमान और इलेक्ट्रॉन प्रवाह का उपयोग करें।
स्टेनलेससेलरेट

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यह सौभाग्य की बात है कि बेन फ्रैंकलिन ने 'गलत' विकल्प बनाया, या आज हमें ज्यादातर 'नकारात्मक' वोल्टेज के साथ काम करना होगा। 'दुर्लभ अपवाद' होने के बजाय, लगभग सभी आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण सकारात्मक वोल्टेज के साथ काम करते हैं (जो कि 'नकारात्मक' होगा यदि वर्तमान प्रवाह इलेक्ट्रॉन प्रवाह के समान था) क्योंकि सिलिकॉन ट्रांजिस्टर और आईसी इसे पसंद करते हैं।
ब्रूस एबॉट

मेरा मानना ​​है कि @ ब्रूस एबॉट गलत हैं। TakeU = qΔV लें। वर्तमान सम्मेलनों के तहत, अगर हम चाहते हैं कि विद्युत ऊर्जा कम हो जाए क्योंकि एक प्रकाश बल्ब (negativeU ऋणात्मक है) के माध्यम से विद्युत प्रवाह होता है, और आवेश ऋणात्मक होता है, और बल्ब में वोल्टेज गिरता है, तो समीकरण वास्तव में ΔU = -qVV होना चाहिए। वांछित संकेत। यदि इलेक्ट्रॉनों को सकारात्मक माना जाता है, तो समीकरण को =U = + q ,V लिखा जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप एक अवरोधक में वोल्टेज की बूंदें और ऊर्जा की हानि होती है, साथ ही एक इलेक्ट्रॉन के रूप में वोल्टेज लाभ और ऊर्जा लाभ बैटरी के माध्यम से जाता है। समीकरणों ने उनमें भी निर्माण किए हैं।
पॉल बी

@ पॉल बी विद्युत ऊर्जा दो बिंदुओं के बीच वर्तमान x वोल्टेज x समय है। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि वोल्टेज ड्रॉप पॉजिटिव है या नेगेटिव, फर्क सिर्फ इतना है कि आप इसे किस तरह से मापते हैं (एक तरह से '-' साइन की जरूरत है, दूसरा नहीं)। मेरा कहना है: - बेन फ्रेंकलिन की पसंद का एकमात्र फायदा इतने सारे लिखने में नहीं है - 'सर्किट में संकेत जो हम आमतौर पर आज उपयोग करते हैं (हालांकि सभी नहीं - मैंने 15 वर्षों तक नकारात्मक वोल्टेज के साथ काम किया क्योंकि टेलीफोन एक्सचेंज सकारात्मक पृथ्वी का उपयोग करते हैं) ।
ब्रूस एबॉट

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फ्रैंकलिन गलत नहीं है, यह सिर्फ एक सम्मेलन है। चार्ज वाहक सकारात्मक हो सकते हैं (जैसे पी प्रकार अर्धचालक सामग्री या इलेक्ट्रोलाइट में सकारात्मक आयन) या नकारात्मक (जैसे तांबे कंडक्टर)। धनात्मक आवेश के प्रवाह को उसी दिशा में धारा के प्रवाह को परिभाषित करने से विद्युत चुंबकत्व का समीकरण सरल हो जाता है और यह स्थापित करने की आवश्यकता समाप्त हो जाती है कि किस प्रकार का वाहक है (सकारात्मक या नकारात्मक)। यह सिर्फ यह मानता है कि वाहक सकारात्मक है और वास्तविक वाहक की चिंता किए बिना इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स समीकरण या इलेक्ट्रिकल प्रमेय (यानी KVL या KCL, आदि) को लागू करता है और चार्ज वाहक से स्वतंत्र सही परिणाम प्राप्त करता है। बस याद रखें कि वास्तविक प्रवाह सभी गणना के बाद वाहक के प्रकार पर निर्भर करेगा।

हम इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह के समान पारंपरिक प्रवाह को परिभाषित कर सकते थे लेकिन यह इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स समीकरण को थोड़ा जटिल करेगा। हालांकि यह प्रवाह अभी भी एक पी-प्रकार की सामग्री या एक सकारात्मक आयन वाहक के लिए सही नहीं है, इसलिए एक ही तर्क लागू होता है (लेकिन हमारे पास एक अधिक जटिल इलेक्ट्रोमैग्नेटिक्स फॉर्मूला है)। वर्तमान के पारंपरिक प्रवाह को आज हम फ्रैंकलिन के सिद्धांत के कारण नहीं चुना गया है, लेकिन यह सबसे सुविधाजनक संकेतन है।

एक साइड नोट के रूप में: हम (इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन की खोज के दौरान) चुन सकते थे कि इलेक्ट्रॉन का चार्ज सकारात्मक है और प्रोटॉन नकारात्मक का आरोप। इस तरह से देखने के लिए हमें क्या रोक रहा है? यह सिर्फ एक सम्मेलन है।


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फ्रैंकलिन गलत था, लेकिन उन कारणों के लिए नहीं, जो आमतौर पर लोग सोचते हैं। वह बिजली के एकल द्रव सिद्धांत का एक प्रस्तावक था जिसने तर्क दिया कि सभी विद्युत प्रभाव एक प्रकार के बिजली के तरल पदार्थ की अधिकता या अनुपस्थिति के कारण थे। उन्होंने तय किया कि इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रयोगों में दिन के लिए आम है, जो वास्तव में नकारात्मक रूप से चार्ज शरीर था, वह शरीर था जिसमें बिजली के तरल पदार्थ की कमी थी। अगर उसने तय किया था कि नकारात्मक रूप से चार्ज किया गया शरीर सकारात्मक था (तरल पदार्थ की अधिकता) तो पारंपरिक प्रवाह इलेक्ट्रॉन प्रवाह की शुद्ध दिशा से मेल खाएगा (ध्यान रखें कि वास्तव में एक दिशा में धीमी गति के साथ एक यादृच्छिक गति होती है), लेकिन वह गलत होगा क्योंकि हमारे पास दो प्रकार के प्रभार हैं, एक नहीं और एक सकारात्मक चार्ज प्रवाह भी चालू है।

कोई भी जो कहता है कि फ्रेंकलिन सामान्य कारणों के लिए गलत था, मुक्त इलेक्ट्रॉनों (उदाहरण के लिए सकारात्मक आयनों) को उच्च दर्जा दे रहा है, क्योंकि वे उनके बारे में अधिक परिचित हैं।


मुझे लगता है कि आप बहुत ज्यादा विरोध करते हैं। फ्रेंकलिन ने जिस तरह के प्रयोग किए, और इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों के लिए सबसे अधिक सर्किट स्थितियों के बारे में बताया गया है, इलेक्ट्रॉन अब तक के प्रमुख चार्ज वाहक हैं। हम तांबे या सिलिकॉन आयनों की बहुत कम गति देखते हैं। यहां तक ​​कि सिलिकॉन में "छेद" इलेक्ट्रॉन रिक्तियों की एक अमूर्त व्याख्या है। एकमात्र वास्तविक अपवाद प्राथमिक बैटरी है।
इलियट एल्डरसन

आपके अंतिम (गलत) कथन के अलावा कोई तर्क नहीं। यहां तक ​​कि यह भी नहीं था, इसे अपवाद कहते हुए इसका मतलब है कि किसी तरह उन प्राथमिक बैटरियों में घूमने वाले आयन एक "वास्तविक" वर्तमान का गठन नहीं करते हैं। आप मेरी बात साबित करने में मदद करें। यदि हम जो संकेत छोड़ रहे हैं, क्या आप आयन प्रवाह से वर्तमान को "गलत" मानेंगे? वर्तमान की वास्तविक समझ को दोनों ध्रुवीयताओं के प्रभार वाहक के लिए अनुमति देना है। एक पारंपरिक दिशा के पदनाम का अर्थ है कि ध्रुवता का चुनाव तब तक मायने नहीं रखता जब तक हम सुसंगत हैं। कन्वेंशन को उल्टा करना उन लोगों के लिए गोलपोस्ट को स्थानांतरित करता है जो वास्तव में समझ में नहीं आते हैं।
डेन्की

क्या आप सकारात्मक आयन प्रवाह के अन्य उदाहरण सुझा सकते हैं जो "इलेक्ट्रिकल इंजीनियरों के लिए सबसे अधिक परिचित" होना चाहिए? मैंने नहीं कहा, या मतलब है, कि आयन वर्तमान वास्तविक वर्तमान नहीं था ... बेशक यह है, लेकिन अधिकांश इंजीनियरों को इसके बारे में स्पष्ट रूप से सोचने की ज़रूरत नहीं है कि वे ज्यादातर परिस्थितियों में मुठभेड़ करते हैं।
इलियट एल्डर्सन

मुझे लगता है कि मैं आपकी स्थिति को पूरी तरह से नहीं समझ रहा हूं, यह क्या है (इसके अलावा मैं बहुत ज्यादा विरोध करता हूं)? विद्युत अभियंताओं को पॉजिटिव चार्ज फ्लो (निश्चित रूप से अगर हम सेमीकंडक्टर्स में छेदों में छूट दे रहे हैं) के कारण करंट का अगला सबसे परिचित उदाहरण शायद नीयन संकेत और संबंधित घटना हो सकता है, हालांकि यह सिर्फ एक अनुमान है।
डेंकी

... मुझे भी लगता है कि मुझे जोड़ना चाहिए, क्योंकि आप इंजीनियरिंग पर जोर दे रहे हैं, वर्तमान की परिभाषा भौतिकी का डोमेन है, इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग नहीं। हम (ईई) उसके ऊपर निर्माण करते हैं। एक प्रैक्टिसिंग इंजीनियर को यह समझना चाहिए कि सकारात्मक धारा एक अमूर्तता है जो एक दिशा में सकारात्मक चार्ज से उत्पन्न हो सकती है या दूसरे में नकारात्मक चार्ज हो सकती है और खुद को चिंता नहीं है कि यह किसके साथ है, जब तक कि वे एक डोमेन में काम नहीं कर रहे हैं जिसमें यह वास्तव में मायने रखता है (जैसे उपकरण जहां गतिशीलता खेल में आती है)।
डेन्की
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