¿Por qué la conexión de un terminal positivo de una batería a tierra no causa corriente?

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En otras palabras, ¿por qué necesitamos conectar la batería positiva a la negativa para obtener el flujo de electrones? Que yo sepa, la diferencia de voltaje es lo que impulsa el flujo de corriente.

Por lo que entiendo, hay un excedente de carga negativa (electrones) en el extremo positivo de una batería (extraño, lo sé, pero supongo que lo hacen por razones matemáticas). Entre los extremos positivo y negativo de la batería hay un tipo de pared que evita que los electrones se difundan, por lo que tienen que recorrer un largo camino (a través de un cable hasta el otro extremo de la batería) para difundir y alcanzar los átomos / moléculas del receptor. .

Entonces, ¿por qué no solo tener el excedente de electrones en un extremo ir al suelo para igualar (por ejemplo, 5 voltios a 0 voltios debería producir corriente)? ¿Por qué tiene que ser el otro extremo de la batería? Estoy seguro de que hay átomos / moléculas en el suelo que podrían aceptar los electrones adicionales (receptores de átomos / moléculas para los donantes en la batería).

    
pregunta MechE

2 respuestas

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Considere dos átomos sentados uno al lado del otro. Cada átomo está normalmente equilibrado con un número igual de protones y electrones. Como saben, los protones tienen una carga positiva y los electrones tienen una carga negativa. Todo está equilibrado.

Si se persuade a un electrón para que se mueva de un átomo al otro, el segundo átomo ahora tendrá una carga negativa y el primero, ahora un ion, tendrá una carga positiva. Esto ahora está desequilibrado. A la naturaleza no le gustan los desequilibrios. El electrón, si no está obstaculizado, regresará inmediatamente al ion cargado positivamente. (En realidad es un poco más complicado que eso, y los electrones tienden a moverse un poco, pero el efecto de carga neta es el mismo.)

En una batería, se produce una reacción química que hace que los electrones salgan del terminal positivo, dejando iones y se acumulen en el terminal negativo. Esto hace una diferencia potencial a través de las terminales. Cuando se acumula una diferencia de voltaje suficiente entre los electrodos, los electrones ya no pueden hacer el viaje a través de la batería y la reacción química se suspende.

Ahora tienes algo que está desequilibrado.

Si engancha un cable entre los terminales negativo y positivo, los electrones del terminal negativo y los electrones del cable se mueven para restablecer ese equilibrio. A medida que llegan al terminal positivo, se reúnen con iones, lo que permite que la reacción química avance, lo que crea más electrones libres, y la batería continúa funcionando hasta que se agota la reacción.

Entonces, para recapitular, la corriente fluye alrededor de ese circuito para equilibrar la diferencia en las cargas en los átomos en el circuito. Sin embargo, como una entidad completa, ese circuito de batería tiene una carga neutral. Aunque las cargas no están equilibradas en su interior, el número total de iones positivos y electrones negativos sigue siendo igual.

Cuando conectas el terminal negativo a tierra, los electrones no se cruzan a tierra. ¿Por qué? Porque no tienen razón para hacerlo. Debido a que la batería, como un todo, todavía tiene carga equilibrada, no hay fuerza motriz para hacer que un electrón se mueva. NO HAY excedente de electrones en la batería. Además, si algún electrón rebelde y rebelde intentara aventurarse a través del suelo, la batería ahora tendría una carga neta positiva, y el electrón sería retirado o reemplazado de inmediato con otro desde el suelo. De cualquier manera, ninguna corriente neta puede fluir a tierra.

En última instancia, es lo mismo que los dos átomos con los que empezamos pero a una escala macro, donde la batería es un átomo y el planeta es el otro.

    
respondido por el Trevor_G
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Es energía 'potencial'. Piense en una batería de coche. El terminal negativo de la batería está conectado al chasis del automóvil. Así es todo dispositivo eléctrico en el coche. Todo también está conectado directa o indirectamente al terminal positivo de la batería. Todo 've' la diferencia potencial entre los terminales positivo y negativo de la batería.

    
respondido por el Michael Moriarty

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