¿Por qué los circuitos funcionan con corriente convencional? [cerrado]

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He estado leyendo una serie de artículos sobre la actualidad. Parece que sugieren que la "corriente convencional" fluye desde el terminal positivo al terminal negativo, pero la corriente real fluye desde el terminal negativo al terminal positivo.

Dado que la dirección de la corriente parece ser simplemente una cuestión de convención y puede interpretarse de cualquier manera, estoy confundido en cuanto a por qué un LED no se enciende cuando una corriente pasa a través de ella en una "cierta dirección".

Esto me ha confundido, gracias de antemano.

¿Los semiconductores están diseñados al revés?

    
pregunta user2461687

2 respuestas

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Todo comenzó cuando se descubrió la electricidad. Sabían sobre los efectos magnéticos de la corriente, así que sabían que tenía dirección. Pero no sabían lo que era. Entonces, ¿qué haces con la información imperfecta? Farady y otros hicieron una elección, lanzaron una moneda por así decirlo, esa corriente fluía desde el terminal positivo de una batería (la placa de zinc) y fluía hacia el terminal negativo (la placa de cobre). Esto se llama "corriente convencional", para enfatizar que de hecho fue una convención. Mientras todos estén de acuerdo en qué dirección tiene, y qué significa, entonces los diodos de todos conducirán y bloquearán adecuadamente. Como convención, es como si manejáramos por el lado izquierdo o derecho de la carretera. No importa, siempre y cuando todos estén de acuerdo en hacer lo mismo.

Muchas décadas después de que se descubrió la electricidad, se mostró el papel de los electrones en su flujo en los cables de cobre y los rayos catódicos. Algunas personas se molestaron porque, debido a que su carga era negativa, ¡estaban "fluyendo de manera incorrecta"!

¿Entonces deberíamos cambiar todo para que la corriente fluya de otra manera?

Muchas razones por las que no. ¿Te imaginas cuántos medidores y baterías necesitarían cambiar sus marcas, reescribir libros de texto, reeducar personas?

En los dispositivos semiconductores, las regiones dopadas P se conducen debido al movimiento de los orificios, no de los electrones. Estos están cargados positivamente y fluyen con la corriente convencional. Puedes objetar que un agujero es la ausencia de un electrón, y en un nivel de verdad matemática estarías en lo correcto. En otro nivel, un agujero es una partícula mecánica cuántica totalmente cargada que lleva tarjetas, como un electrón. Entonces, en los semiconductores dopados con cobre y N, son los electrones los que transportan el flujo, y los agujeros con D dopados. Los electrones solo tienen mayoría ahora, no es unánime.

Un científico de materiales que trabaja para desarrollar nuevos semiconductores tiene mucho más de qué preocuparse que el electrón o el agujero con el signo +. Y para el resto de nosotros, quienes solo usamos los dispositivos, no hace la más mínima diferencia.

Volviendo a la convención de conducción, el problema de izquierda / derecha vale mucho más la pena arreglarlo. El mundo no es unánime en qué lado usar. ¿Por qué decimos la hora en base 12 y base 60? ¿Debería esa convención ser cambiada a base 10 en todo? Hay demasiada inversión en cualquiera de los dos para cambiar porque parece una idea más clara.

Nunca habrá un impulso suficiente para cambiar el sentido de la corriente convencional. La ingeniería eléctrica tiene muchos signos negativos que surgen cuando haces sumas, eliminar uno no es simplemente hacer las cosas de la noche a la mañana.

    
respondido por el Neil_UK
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Creo que su confusión se debe a una comprensión poco clara de qué corriente es exactamente. Voy a suponer que la parte sobre el LED es solo un ejemplo y que la teoría de la unión PN está fuera del alcance de esta pregunta.

La corriente es la velocidad a la que fluye la carga en un circuito. Como consecuencia, la corriente positiva está en la dirección del flujo de carga positiva. Durante mucho tiempo, los físicos creyeron que en realidad eran cargas positivas las que se movían en un circuito (o al menos lo usaban como una convención). Experimentos posteriores revelaron que, de hecho, la corriente se compone de cargas negativas que fluyen.

Aquí es donde creo que entra su confusión. La cuestión es que la corriente no es simplemente la dirección del movimiento de una partícula cargada. El signo de la carga es igualmente importante. Una carga negativa constituye una corriente negativa.

Entonces, cuando decimos que la corriente convencional fluye de positiva a negativa pero el flujo de electrones está en la dirección opuesta, ambos términos se refieren a la misma cantidad. Las cargas negativas que fluyen en cierta dirección constituyen una corriente en la dirección opuesta. Entonces, en ese sentido, solo hay una "corriente", el flujo de electrones es una vista microscópica que se ignora cuando se analizan los circuitos por simplicidad.

    
respondido por el Dr Coconut

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