¿Cómo se mueve un electrón en un conductor mientras aplica corriente alterna?

Su confusión se debe a que le han enseñado que la electricidad fluye debido al flujo de electrones (es decir, analogía del flujo de agua).

Esto ha fallado miserablemente al explicar la corriente alterna, especialmente la de alta frecuencia. Sin mencionar cómo se propaga la señal de alta frecuencia en la línea larga.

Encontré que este artículo ayuda a responder esta pregunta: ¿Estamos enseñando electricidad de manera incorrecta?

El ‘modelo de campo’, no los ‘flujos de electrones’ explican mejor la electricidad (en detalles). Entonces, en corriente alterna, la electricidad fluye exactamente de la misma manera que este diagrama a continuación, pero todo el campo (eléctrico y magnético) alterna 60 veces por segundo (si está en los EE. UU.).

Si aumenta la frecuencia a un valor ridículamente alto (o un cable ridículamente largo), comenzará a ver ondas estacionarias. Pero bueno, ese es otro tema.

Armado con esta comprensión, comprenderá mejor por qué tiene una impedancia diferente con una geometría diferente de la línea de transmisión. ¡Oh, la maravilla de la física!

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Los electrones individuales en un conductor se mueven hacia adelante y hacia atrás, cambiando de dirección, a medida que el voltaje se invierte (aunque no necesariamente en fase).

Los átomos son cuerpos de materia 3D muy robustos y estables. Se requiere una influencia externa extremadamente fuerte para eliminar un electrón de él. La corriente eléctrica no implica movimiento traslacional de ninguna partícula subatómica. La corriente eléctrica está estableciendo un campo eléctrico en todos los planos, perpendiculares al eje de un conductor. Esto se logra mediante la desviación relativa entre el eje atómico y el eje nuclear dentro de los átomos y con respecto a los átomos vecinos. En corriente alterna, estos ejes se desvían periódicamente en direcciones opuestas. ver: capítulo 14 de ‘MATERIA (reexaminada)’.

Fluye al azar en ausencia de potencial eléctrico a través de él.
Cuando se aplica el potencial, un terminal es positivo con respecto a otro extremo.
Por lo tanto, los electrones libres en el conductor son atraídos hacia el terminal positivo. Por lo tanto, se mueven en una sola dirección, la velocidad a la que el electrón fluye a través de un área unitaria del conductor se llama corriente.
La dirección se invierte para el segundo medio ciclo, luego se invierte la dirección del flujo.

El paso de un electrón a través de un conductor no se parece tanto a una línea de ferrocarril como a la deriva a través de un centro comercial.

Para explicar esta analogía: supongamos que hay algo levemente interesante en el otro extremo de un centro comercial que tiene en mente visitar, pero tiene tiempo, hay muchas tiendas interesantes en el camino, por lo que generalmente apunta a ir en esa direccion; hay demasiadas tiendas para entrar en todas ellas, pero pasas por aquí y por allá, y generalmente te diriges hacia el final donde quieres llegar.

Durante el curso de esta deriva a través del centro comercial, todo el mundo descubre que lo emocionante que quieren ver está ahora en el otro extremo del centro comercial. Ah, está bien, por lo que generalmente todos vuelven en la otra dirección (las tiendas siguen siendo tan interesantes como lo eran antes, hay muchas cosas a las que no se las arregló cuando bajó en la dirección opuesta). Las personas en ese extremo del centro comercial salen del centro comercial y miran al devorador de fuego chamuscarse la barbilla (o lo que sea que sea lo que estás viendo) y se suben a las cabinas de espera para llevárselos.

Y así. El flujo de electrones en un conductor, en serio, es solo una deriva en una dirección que no los atrae mucho más poderosamente que los átomos que forman el conductor en el que están incrustados.

De ida y vuelta rápidamente, ya que el voltaje los mueve en una dirección y luego en la otra.