جریان پارادوکس جهانی چیست ؟
(تشریح جهت جریان واقعی و قراردادی در مدارهای الکتریکی)
عبور مقدار بار الکتریکی کولن (Q) در واحد زمان (t) از سطح مقطعی از سیم میشه مقدار جریان الکتریکی (1 آمپر (Ampere) == هر 1 ثانیه، عبور 1 کولن بار ) یا نرخ یک کمیت فیزیکی به عدد (I=Q/t).
در سیم های فلزی، جریان الکتریکی توسط الکترون ها حمل می شود – یعنی بارهای منفی (الکترونها) حرکت می کنند. اما به دلایل عجیبی، جریان مثبت را در نظر می گیریم و نشان داده می شود که جریان از قطب مثبت باتری (باتری جریان مستقیم DC تقریبا ثابت در یک جهت تامین میکند و برق شهر جریان متناوب AC است) به ترمینال منفی میرود!
مساله‌ای که با روح و روان خیلی‌ها بازی کرده است اینه که چرا جهت قرار دادی جریان الکتریکی و جهت حرکت واقعی بارها (الکترون های آزاد) برخلاف هم هستند؟ آیا به پاس کشفیات و خدمات گذشتگان(فرانکلین میکروشیپو خیر ندیده که از ذرات سازنده اتم (یعنی پروتون، الکترون و نوترون) اطلاعی نداشت) این مسخره بازی‌ها و بی‌عقلی‌های پیشرفته ابداع شده؟ (نظریه اتمی هم به صورت مداوم تغییر میکند با توجیه پیشرفت علم ولی چرا جهت جریان را اصلاح نمی‌شود؟!)
به صورت قراردادی (عرف جهانی) جهت حرکت جریان الکتریکی (جهت فرضی حرکت پروتونها) از پتانسیل بیشتر به پتانسیل کمتر معمولا از مثبت باتری خارج به سمت مقاومت سپس از آند دیود ال‌ای‌دی anode (+) به کاتد cathode (-) روانه شده نهایتا به باتری باز‌میگردد. هنگامی که جریان به قطب منفی وارد میشود به سمت قطب مثبت حرکت میکند یعنی ازپتانسیل کمتر به بیشتر میرود!! چی شد؟! جهت جریان الکتریکی هنگامی از پتانسیل بیشتر به کمتر است که جریان آزادانه بتواند حرکت کند و تحت تاثیر نیروی دیگر نباشد!! در داخل مدار الکتریکی حاملهای بار آزادانه سمت حرکت خود را تعیین میکنند یعنی الکترونها از قطب منفی جذب قطب مثبت میشوند و این طبیعت بارهای الکتریکی است (مانند اینکه پروتونها جذب قطب منفی شده‌اند و جهت قراردادی جریان از قطب مثبت به منفی است)!!
اما در داخل باتری قضیه متفاوت است! در داخل باتری با مصرف انرژی به اجبار الکترونها را از قطب مثبت جدا کرده وبه قطب منفی منتقل میکنند پس در داخل باطری حاملهای بار بر خلاف طبیعت خود حرکت میکنند یعنی الکترونی که بار منفی دارد به جای اینکه جذب قطب مثبت شود از آن جدا شده و به قطبی منتقل میشود که آنرا دفع میکند و داخل باتری شرایط طور دیگری رقم می‌خورد!
بنابراین جمله ابتدایی اینگونه صحیح‌تر است : جهت جریان الکتریکی همواره از پتانسیل بیشتر به پتانسیل کمتر است به شرط آنکه حاملهای بار آزادانه و فقط تحت تاثیر نیروی الکتریکی حرکت کنند.
در باطری باتری برای افزایش پتانسیل الکتریکی حاملهای بار جهت جریان الکتریکی از پتانسیل کمتر به پتانسیل بیشتر است و این یعنی انرژی دادن به حاملهای بار الکتریکی تا هنگامی که وارد مدار میشوند بتوانند با آن انرژی حرکت کرده و مصرف کنندها تامین شوند.
در داخل مدار(خارج باتری) حاملهای بار الکتریکی به صورت آزادانه به سمت بار مخالف کشیده میشوند اما حین حرکت مصرف کنندها انرژی آنها را میقاپند!
حامل های بار در نیمه هادی ها، (لامپ‌ها و...) به طور همزمان بارهای مثبت و منفی هستند که در جهت مخالف حرکت می کنند. در محلول های یونی نیز، مانند آب نمک، هر دو بار مثبت و منفی حرکت می کنند که در سلول های عصبی نیز صادق است و بنابراین جریان الکتریکی دو طرفه است؟
در رساناها، یک میدان الکتریکی وجود دارد و مسئول تولید جریان الکتریکی است. در مورد یک مدار الکتریکی، یک منبع خارجی پتانسیل الکتریکی، مانند باتری، از رسیدن به تعادل بارهای الکتریکی در سیم رسانا جلوگیری میکنند. در حقیقت، انرژی مورد نیاز برای جابجایی بار، توسط پتانسیل الکتریکی باتری تأمین می شود.
جریان الکتریکی به مسافت طی شده بارها در یک ثانیه (سرعت دریفت (معمولا 1 متر در ساعت) ) مربوط نمی شود، بلکه به تعداد بارهای زیادی که از یک مقطع سیم در مدار می گذرند، مرتبط است (به قطر سیم‌ها دقت شود)
دانشمندان بیکارند!!؟
اینکه گفته میشود جریان واقعی بر مبنای حرکت الکترون هاست و الکترونها از پتانسیل کمتر به بیشتر حرکت میکنند و بشر هنوز از جهت قراردادی برای محاسبات استفاده میکند، چندان مغایرتی ندارد و هر دو به یک نتیجه میرسد فقط بهتر میتوانیم مطالب مربوطه را درک کنیم و توجیه کنیم و با اینکه تاریخ در تشخیص جهت جریان اشتباه کرده ولی باعث ایجاد دوگانگی در حل مسائل و مطالب و درک آن ها نمی شود و حتی اگر از جریان قرار دادی استفاده کنیم، مسائل بهتر درک میشود و هنوز هم جریان قراردادی وجود دارد و از آن به عنوان جریان انتخابی استفاده میشود مثلا در جهت جریان از قطب مثبت به منفی، حرکت کردن باعث میشود علامت منفی در بسیاری از فرمول‌ها و روابط الکتریسیته ظاهر نشود. بیشتر از این هم در این مقال میکروشیپ نمیگنجد ولی میتوانید جستجو کنید.. باشد تا رستگار شویم؛
میز درسی اینگونه دلنشین و کامل و پر و پیمان این مساله را برایتان توضیح داده است؟
اینو زیر نویس برو...
چه حسی دارید وقتی به اوستایی برمیخورید شغل ساده ولی پرروزی‌اش سنخیتی با خدمات تخصص دیگری مثل الکترونیک ندارد ولی دست میزند حتی مولتی‌متر دیجیتالی خریده با نام اهم‌متر به مشتریانش پز می‌دهد بوقی میزند و پولی دریافت میکند در صورتی که توانایی کار با آن را ندارد یا قبلا سوزانده‌اش و با اکراه و چهره عجیب زل زده راهنمایی میخواهد در صورتی که کاملا با واژه مولتی‌متر بیگانه است می‌گوید کاری ندارد یک هویه و اهم‌متری و مردمی ساده و دیگر هیچ؟!! شخصی می‌گفت اگر به چیزی علاقه دارید یاد بگیرید برای خودتان انجام دهید خیلی هم خوب است ولی از شاخه اصلی پر نزنید خارج از حد هم با سهل‌انگاری (برخی افراد خود را آچار فرانسه میدانند اما کاری درست انجام نمی‌دهند حتی کار به مراتب راحت‌تر خودشان، مگر خلافش ثابت شود) خرابکاری نکنید حداقل ادعای کاذب نداشته باشید اگر برای کسی خدمات افزوده‌ای ارائه می‌دهید؛ چه بسا افرادی کار پیش پا افتاده‌ای انجام میدهند (اگر خرابکاری نکنند) و برخی مردم گرفتار یا مجبورند و نان خوبی هم برای مجری حتی بی‌سوادش (تجربه مفید نه کوهی از سواد خالی) دارد.. حرف فقط در مورد کارهای فنی نیست.. در جریان باشیم ولی اوستا علکی نباشیم.. افتاد؟! 👎👎
بسیار قشنگ و زیبا
ممنونم از شپا