¿Estaba Benjamin Franklin equivocado (sobre la corriente convencional)?

No creo que Franklin estuviera "bien" o "equivocado", ya que es solo una elección de nombres.

En lo que se refiere a las partículas, (para decirlo de manera muy aproximada) sabemos que un tipo de partícula atrae a otro tipo de partícula y repele su propia clase. También sabemos que un tipo no se atrae ni se repele a sí mismo ni a los otros.
Para distinguirlos entre ellos y sus propiedades, los llamamos algo y decimos que tienen un cierto tipo de carga: "Positivo", "Negativo" o "Neutral".

El electrón es un lepton (tipo de partícula fundamental) con una carga de -1e. e aquí está la unidad de cargo elemental . El proton tiene un cargo de + 1e, que se compone de tres quarks (dos" arriba "y uno" abajo ") con un cargo de +2/3, +2/3, -1/3 sumando un total de +1 .

Entonces todo lo demás va desde aquí. Como dice el enlace que da en su pregunta, generalmente asociamos positivo con "excedente", por lo que tiene más sentido que lo que tiene más de algo sea el lado positivo. Sin embargo, lo que Franklin había estado llamando "Positivo" era el lado con menos electrones. En lugar de intercambiar las definiciones, simplemente asignaron una carga negativa a los electrones.

Es un poco como una tubería con agua que fluye hacia abajo a través de ella: decimos que la corriente está en la dirección en que fluye el agua. Sería confuso para mayo decir que la corriente estaba fluyendo en la dirección opuesta, pero así es en la electrónica (es decir, llamamos "agua" negativa) Si imaginamos que las burbujas de aire fluyen en la dirección opuesta, esto es lo que Llamamos "agujeros" (es decir, falta de un electrón) y proporcionamos una imagen mental del flujo de carga positiva.
Por supuesto, en una sustancia distinta de los alambres metálicos, la corriente puede estar compuesta de partículas o iones positivos "reales", así como negativos, por lo que no siempre podemos asumir que la corriente es un flujo de electrones, como menciona Alfred.

Varias personas han señalado que la elección es arbitraria y hay escenarios en los que los cargos positivos son móviles. Pero para llegar a la verdadera intención de la pregunta, en lugar de decir "correcto" o "incorrecto", expresemos la pregunta como "Ahora que tenemos acceso al conocimiento de que Ben Franklin y sus compañeros no lo hicieron, si estuviéramos en el posición de crear la convención de nomenclatura, ¿haríamos la misma elección? ¿O se reduciría al tirar una moneda? " ¡La respuesta es absolutamente no! Todos estarían de acuerdo en que la mejor respuesta es nombrar electrones positivos y protones negativos (y llamaríamos al lado de una batería que los electrones salen del terminal positivo). Todos estarían de acuerdo en que esta es la convención preferida porque la forma más ubicua de la corriente es el flujo de electrones, y los otros ejemplos, como el flujo positivo de iones de hidrógeno en una celda de combustible, sería la rara excepción en la que el flujo de partículas fue el inverso de la corriente convencional. .

Franklin no se equivoca, es solo una convención. Los portadores de carga pueden ser positivos (como en los materiales semiconductores de tipo p o iones positivos en un electrolito) o negativos (como en los conductores de cobre). Definir el flujo de corriente en la misma dirección que el flujo de carga positiva simplifica la ecuación de electromagnetismo y elimina la necesidad de establecer qué tipo de portador existe (positivo o negativo). Simplemente asume que el portador es positivo y aplica la ecuación electromagnética o los teoremas eléctricos (es decir, KVL o KCL, etc.) sin preocuparse por el portador real y obtiene el resultado correcto independiente del portador de carga. Solo recuerde que el flujo real dependerá del tipo de transportista después de todo el cálculo.

Podríamos haber definido el flujo convencional de la misma manera que el flujo de electrones, pero complicaría ligeramente la ecuación electromagnética. Sin embargo, este flujo aún no es correcto para un material de tipo p o en un portador de iones positivos, por lo que se sigue el mismo argumento (pero tenemos una fórmula electromagnética más complicada). El flujo de corriente convencional que tenemos hoy no se eligió debido a la teoría de Franklin, pero es la notación más conveniente.

Como nota adicional: podríamos haber elegido (durante el descubrimiento de electrones y protones) que la carga del electrón es positiva y la carga del protón negativo. ¿Qué nos impide verlo de esta manera? Es solo una convención.

Franklin estaba equivocado, pero no por las razones que la gente suele pensar. Fue un partidario de la teoría de la electricidad de un solo fluido que razonó que todos los efectos eléctricos se debieron a un exceso o ausencia de un solo tipo de fluido eléctrico. Decidió que en los experimentos electrostáticos comunes para el día, lo que en realidad era el cuerpo con carga negativa, era el cuerpo que carecía de fluido eléctrico. Si hubiera decidido que el cuerpo con carga negativa era positivo (exceso de fluido), entonces la corriente convencional coincidiría con la dirección neta del flujo de electrones (tenga en cuenta que en realidad hay un movimiento aleatorio con un movimiento neto lento en una dirección), pero AÚN SÍ estaría equivocado porque tenemos dos tipos de carga, no una y un flujo de carga positivo también es actual.

Cualquier persona que diga que Franklin se equivocó por razones normales está otorgando un estado más alto a los electrones libres (sobre todo, por ejemplo, los iones positivos) simplemente porque están más familiarizados con ellos.