Benjamin Franklin s'est-il trompé (sur le courant conventionnel)?

Je commence à voir beaucoup de gens affirmer que le courant conventuel est `` mauvais '' parce que Franklin a fait une erreur lorsqu'il a commencé à enquêter sur l'électrostatique et que les scientifiques n'ont pas pris la peine de corriger l'erreur, mais ont préféré garder la `` convention '' ( voici un exemple classique: http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_1/7.html )

J'ai toujours pensé qu'il ne s'était pas trompé. Il a dit que le courant est positif dans le sens où la charge positive circule, et vice-versa. Il n'avait bien sûr aucun moyen de savoir de quel côté des deux bâtons se frottait réellement la masse gagnée ou perdue. Il n'avait donc pas tort. Qu'as-tu appris?

PS Je ne peux pas m'empêcher de penser que nous avons de la chance qu'il l'ait eu 'en arrière', car clairement beaucoup de gens sont confus à propos des électrostatiques (y compris l'auteur de ce manuel!) Et croient que l'électricité doit impliquer des électrons (un nom malheureux .. Pourquoi ne pouvaient-ils pas être nommés négatrons ...)

Le courant électrique, AKA, "courant conventionnel", est un courant abstrait, le flux de charge électrique. D'après une réponse précédente que j'ai donnée ici :

Le courant électrique est un courant abstrait , le flux de charge électrique , pas un courant physique comme, disons, le courant d' électrons , le flux d' électrons .

Mais la charge électrique est une propriété des choses, pas une chose , c'est-à-dire que la charge électrique est toujours "portée" par une chose .

Ainsi, alors qu'un courant d'électrons est nécessairement un courant électrique (en raison de la charge électrique négative portée par l'électron), un courant électrique n'est pas nécessairement un courant d'électrons.

Par exemple, dans une solution saline, nous avons deux espèces d'ions chargés électriquement, l'ion sodium chargé positivement et l'ion clore chargé négativement. Imaginez que les ions sodium se déplacent vers la droite et les ions chlore se déplacent vers la gauche.

Évidemment, nous avons deux courants ioniques dans des directions opposées mais il n'y a qu'un seul courant électrique et il doit avoir une direction. La direction du courant électrique est, par convention, la direction du flux de charge positive.

Donc, dans ce cas, les deux courants ioniques contribuent à un courant électrique vers la droite. Le premier terme est dû aux ions positifs à droite. Le deuxième terme est dû aux ions négatifs à gauche où le signe négatif "inverse" numériquement la contribution au courant électrique .

Pensez-y de cette façon, si je vous disais que je voyageais à -60 mph à l'ouest, vous sauriez que j'allais en fait à 60 mph à l' est . De même, un courant de charge négatif vers la gauche est un courant électrique vers la droite.

Je ne pense pas que Franklin avait "raison" ou "tort", car ce n'est qu'un choix de noms.

En ce qui concerne les particules, (pour le dire très approximativement), nous savons qu'un type de particule attire un autre type de particule et repousse son propre type. Nous savons également qu'un type ne s'attire ni ne se repousse, ni les autres.
Pour les distinguer de leurs propriétés, nous les appelons quelque chose et disons qu'ils ont un certain type de charge - "Positif", "Négatif" ou "Neutre".

L'électron est un lepton (type de particule fondamentale) avec une charge de -1e. e ici est l'unité de charge élémentaire . Le proton a une charge de + 1e, qui est composée de trois quarks (deux "up" et un "down") ayant une charge de +2/3, +2/3, -1/3 totalisant un total de +1.

Ensuite, tout le reste va d'ici. Comme l'indique le lien que vous donnez dans votre question, nous associons généralement le positif au «surplus», donc il est plus logique que tout ce qui a plus de quelque chose soit positif. Cependant, ce que Franklin avait appelé "positif" était le côté avec le moins d'électrons. Plutôt que d'échanger les définitions, ils ont simplement attribué aux électrons une charge négative à la place.

C'est un peu comme un tuyau avec de l'eau qui coule à travers - nous disons que le courant est dans le sens où l'eau coule. Ce serait déroutant pour mai de dire que le courant circulait dans la direction opposée, mais c'est comme ça dans l'électronique (c'est-à-dire que nous appelons le négatif "eau") Si nous imaginons les bulles d'air circulant dans la direction opposée, c'est ce que nous appelons «trous» (c'est-à-dire le manque d'électrons) et fournissons une image mentale du flux de charge positif.
Bien sûr, dans des substances autres que les fils métalliques, le courant peut être composé de "vraies" particules ou ions positifs, ainsi que de négatifs, donc nous ne pouvons pas toujours supposer que le courant est un flux d'électrons comme le mentionne Alfred.

Plusieurs personnes ont souligné que le choix est arbitraire et il existe des scénarios où les charges positives sont mobiles. Mais pour en arriver à l’intention réelle de la question, au lieu de dire «bien» ou «mal», formulons la question comme suit: «Maintenant que nous avons accès à des connaissances que Ben Franklin et ses pairs n’avaient pas, si nous étions dans le position de création de la convention de dénomination, ferions-nous le même choix? Ou reviendrait-il à lancer une pièce? " La réponse n'est absolument pas! Tout le monde conviendrait que la meilleure réponse est de nommer les électrons positifs et les protons négatifs (et nous appellerions le côté d'une batterie que les électrons sortent de la borne positive). Tout le monde conviendrait que c'est la convention préférée car la forme de courant la plus omniprésente est le flux d'électrons, et les autres exemples,

Franklin n'a pas tort, c'est juste une convention. Les porteurs de charge peuvent être positifs (comme dans les matériaux semi-conducteurs de type p ou des ions positifs dans un électrolyte) ou négatifs (comme dans les conducteurs en cuivre). Définir le flux de courant dans le même sens que le flux de charge positive simplifie l'équation de l'électromagnétisme et élimine la nécessité d'établir quel type de porteur est là (positif ou négatif). Il suppose simplement que le porteur est positif et applique l'équation électromagnétique ou les théorèmes électriques (c.-à-d. KVL ou KCL, etc.) sans se soucier du porteur réel et obtient le résultat correct indépendamment du porteur de charge. N'oubliez pas que le flux réel dépendra du type de support après tout le calcul.

Nous aurions pu définir le flux conventionnel de la même manière que le flux d'électrons, mais cela compliquerait légèrement l'équation électromagnétique. Cependant, ce flux n'est toujours pas correct pour un matériau de type p ou dans un porteur d'ions positifs, donc le même argument s'ensuit (mais nous avons une formule électromagnétique plus compliquée). Le flux de courant conventionnel que nous avons aujourd'hui n'a pas été choisi en raison de la théorie de Franklin, mais c'est la notation la plus pratique.

En remarque: nous aurions pu choisir (lors de la découverte d'électrons et de protons) que la charge d'électrons soit positive et la charge de protons négative. Qu'est-ce qui nous empêche de le voir de cette façon? C'est juste une convention.

Franklin avait tort, mais pas pour les raisons que les gens pensent habituellement. Il était un partisan de la théorie de l'électricité à fluide unique, selon laquelle tous les effets électriques étaient dus à un excès ou à l'absence d'un seul type de fluide électrique. Il a décidé que dans les expériences électrostatiques courantes pour la journée, ce qui était en réalité le corps chargé négativement, était le corps qui manquait de fluide électrique. S'il avait décidé que le corps chargé négativement était positif (excès de fluide), alors le courant conventionnel correspondrait à la direction nette du flux d'électrons (gardez à l'esprit qu'en réalité il y a un mouvement aléatoire avec un mouvement net lent dans une direction), mais il aurait TOUJOURS tort car nous avons deux types de charges, pas une et un flux de charge positif est également courant.

Quiconque dit que Franklin a eu tort pour les raisons normales donne un statut plus élevé aux électrons libres (par exemple aux ions positifs) simplement parce qu'ils les connaissent mieux.