Dirección de la corriente eléctrica

Conectamos el LED a la batería del dedo, y si se observa correctamente la polaridad, se encenderá. ¿En qué dirección se asentará la corriente? Hoy en día, todo el mundo sabe esto por dentro y por fuera. Y, por lo tanto, dentro de la batería de menos a más; después de todo, la corriente en este circuito eléctrico cerrado es constante.

La dirección del movimiento de las partículas con carga positiva se considera la dirección de la corriente en el circuito, pero después de todo, los electrones se mueven en los metales y, como sabemos, tienen carga negativa. Esto significa que en realidad el concepto de "dirección actual" es una convención. Averigüemos por qué, cuando los electrones pasan a través del circuito de menos a más, todos a su alrededor dicen que la corriente va de más a menos... ¿Por qué es esto absurdo?

La respuesta está en la historia de la formación de la ingeniería eléctrica. Cuando Franklin desarrolló su teoría de la electricidad, consideró que su movimiento era el de un fluido, que parecía fluir de un cuerpo a otro. Donde hay más fluido eléctrico, fluye en la dirección donde hay menos.

Por esta razón, Franklin llamó a los cuerpos con exceso de fluido eléctrico (¡condicionalmente!) electrificados positivamente, y a los cuerpos con falta de fluido eléctrico, electrificados negativamente. De ahí viene la idea de movimiento. cargos electricos… La carga positiva fluye, como a través de un sistema de vasos comunicantes, de un cuerpo cargado a otro.

Más tarde, el investigador francés Charles Dufay en sus experimentos con fricción electrizante descubrió que no solo se cargan los cuerpos frotados sino también los cuerpos frotados, y al contacto se neutralizan las cargas de ambos cuerpos. Resulta que en realidad hay dos tipos separados de carga eléctrica que, cuando interactúan, se anulan entre sí. Esta teoría de las dos electricidades fue desarrollada por el contemporáneo de Franklin, Robert Simmer, quien se convenció de que algo en la teoría de Franklin no era del todo correcto.

El físico escocés Robert Simmer usó dos pares de calcetines: cálidos calcetines de lana y otro de seda encima. Cuando se quitó los dos calcetines del pie a la vez y luego se quitó un calcetín del otro, notó la siguiente imagen: los calcetines de lana y seda se hincharon, como si tomaran la forma de sus pies y se pegaran fuertemente entre sí. Al mismo tiempo, los calcetines hechos del mismo material, como la lana y la seda, se repelen entre sí.

Si Simmer sostenía dos calcetines de seda en una mano y dos calcetines de lana en la otra, entonces, cuando juntaba las manos, la repulsión de los calcetines del mismo material y la atracción de los calcetines de diferentes materiales conducían a una interesante interacción entre ellos: diferentes calcetines como si se abalanzaran unos sobre otros y se entrelazaran en una pelota.

Las observaciones sobre el comportamiento de sus propios calcetines llevaron a Robert Simmer a la conclusión de que en todo cuerpo no hay uno, sino dos fluidos eléctricos, positivo y negativo, que están contenidos en el cuerpo en cantidades iguales.

Cuando dos cuerpos se frotan, uno de ellos puede pasar de un cuerpo a otro, entonces habrá un exceso de uno de los líquidos en un cuerpo y su deficiencia en el otro. Ambos cuerpos se electrificarán, opuestos en signo de electricidad.

Sin embargo, los fenómenos electrostáticos se pueden explicar con éxito utilizando tanto la hipótesis de Franklin como la hipótesis de Simmer de dos fuerzas eléctricas. Estas teorías han estado compitiendo entre sí durante algún tiempo.

Cuando en 1779 Alessandro Volta creó su columna voltaica, después de lo cual se estudió la electrólisis, los científicos llegaron a la conclusión inequívoca de que, de hecho, dos corrientes opuestas de portadores de carga se mueven en soluciones y líquidos: positivo y negativo. La teoría dualista de la corriente eléctrica, aunque no entendida por todos, triunfó.

Finalmente, en 1820, hablando ante la Academia de Ciencias de París, Ampere propuso elegir una de las direcciones de movimiento de carga como dirección principal de corriente. Le resultó conveniente hacer esto porque Ampere estaba estudiando la interacción de las corrientes entre sí y las corrientes con los imanes. Y así cada vez durante un mensaje y mucho menos dos flujos de carga opuesta se mueven en dos direcciones a lo largo de un cable.

Ampere propuso simplemente tomar la dirección del movimiento de la electricidad positiva por la dirección de la corriente y todo el tiempo hablar de la dirección de la corriente, lo que significa el movimiento de una carga positiva... Desde entonces la posición de la dirección de la corriente propuesta por Ampere ha sido aceptada en todas partes y se usa y hasta hoy.

Cuando Maxwell desarrolló su teoría del electromagnetismo y decidió aplicar la regla del tornillo de la mano derecha por conveniencia para determinar la dirección del vector de inducción magnética, también se adhirió a esta posición: la dirección de la corriente es la dirección del movimiento de una carga positiva.

Faraday, por su parte, señala que la dirección de la corriente es condicional, es solo una herramienta conveniente para que los científicos determinen sin ambigüedades la dirección de la corriente. Lenz presentando su regla de Lenz (ver - Leyes básicas de la ingeniería eléctrica.), también utiliza el término «dirección de la corriente» para referirse al movimiento de electricidad positiva. Es conveniente.

E incluso después de que Thomson descubriera el electrón en 1897, la convención de la dirección de la corriente aún se mantuvo. Incluso si solo los electrones se mueven realmente en un cable o en el vacío, la dirección inversa todavía se toma como la dirección de la corriente, de más a menos.

Más de un siglo después del descubrimiento del electrón, a pesar de las ideas de Faraday sobre los iones, incluso con la aparición de los tubos electrónicos y los transistores, aunque hubo dificultades en las descripciones, aún se mantiene el estado de cosas habitual. Entonces es más conveniente trabajar con corrientes, navegar por sus campos magnéticos, y parece que esto no causa verdaderas dificultades a nadie.

Ver también:Condiciones para la existencia de corriente eléctrica.