¿Se equivocó Benjamin Franklin (sobre la corriente convencional)?

Estoy empezando a ver a muchas personas alegando que la corriente convencional está 'mal' porque Franklin cometió un error cuando comenzó a investigar la electrostática, y que más tarde los científicos no se molestaron en corregir el error, sino que prefirieron mantener la 'convención' ( Aquí hay un ejemplo clásico: http://www.allaboutcircuits.com/vol_1/chpt_1/7.html )

Siempre pensé que no se había equivocado. Dijo que la corriente es positiva en la dirección en que fluye la carga positiva, y viceversa. Por supuesto, no tenía forma de saber qué lado de dos palos detrás del frotado realmente ganaba o perdía masa. Entonces no estaba equivocado. ¿Qué te enseñaron?

PD: No puedo evitar sentir que tenemos suerte de que lo haya entendido "al revés", porque claramente muchas personas están confundidas acerca de los electrostáticos (¡incluido el autor de ese libro de texto!) Y creen que la electricidad tiene que involucrar electrones (un nombre desafortunado ... ¿Por qué no podrían haber sido nombrados negatrones ...)

La corriente eléctrica, AKA, "corriente convencional", es una corriente abstracta, el flujo de carga eléctrica. De una respuesta anterior que di aquí :

La corriente eléctrica es una corriente abstracta , el flujo de carga eléctrica , no una corriente física como, por ejemplo, la corriente de electrones , el flujo de electrones .

Pero la carga eléctrica es una propiedad de las cosas, no una cosa , es decir, la carga eléctrica siempre es "transportada" por una cosa .

Entonces, mientras que una corriente de electrones es necesariamente una corriente eléctrica (debido a la carga eléctrica negativa transportada por el electrón), una corriente eléctrica no es necesariamente una corriente de electrones.

Por ejemplo, en una solución salina, tenemos presentes dos especies de iones con carga eléctrica, el ion de sodio con carga positiva y el ion de cloro con carga negativa. Imagine que los iones de sodio se mueven hacia la derecha y los iones de cloro se mueven hacia la izquierda.

Obviamente, tenemos dos corrientes de iones en direcciones opuestas, pero solo hay una corriente eléctrica y debe tener una dirección. La dirección de la corriente eléctrica es, por convención, la dirección del flujo de carga positiva.

Entonces, en este caso, ambas corrientes de iones contribuyen a una corriente eléctrica a la derecha. El primer término se debe a los iones positivos a la derecha. El segundo término se debe a los iones negativos a la izquierda, donde el signo negativo "invierte" numéricamente la contribución a la corriente eléctrica .

Piénselo de esta manera, si le dijera que estaba viajando a -60 mph al oeste, sabría que en realidad iba a 60 mph al este . Del mismo modo, una corriente de carga negativa hacia la izquierda es una corriente eléctrica hacia la derecha.

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

En lo que respecta a las partículas, (para decirlo más o menos) sabemos que un tipo de partícula atrae a otro tipo de partícula y repele a su propio tipo. También sabemos que un tipo no se atrae ni se repele a sí mismo ni a los demás.
Para distinguir entre ellos y sus propiedades, los llamamos algo y decimos que tienen un cierto tipo de carga: "Positiva", "Negativa" o "Neutral".

El electrón es un leptón (tipo de partícula fundamental) con una carga de -1e. e aquí es la unidad de carga elemental . El protón tiene una carga de + 1e, que se compone de tres quarks (dos "arriba" y uno "abajo") con una carga de +2/3, +2/3, -1/3 que suman 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 a los electrones una carga negativa.

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 fluía en la dirección opuesta, pero así es como es en la electrónica (es decir, llamamos al "agua" negativo) 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 otras sustancias que no sean alambres de metal, 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 lo menciona Alfred.

Varias personas han señalado que la elección es arbitraria y hay escenarios en los que las cargas positivas son móviles. Pero para llegar a la verdadera intención de la pregunta, en lugar de decir "correcto" o "incorrecto", formulemos la pregunta como: "Ahora que tenemos acceso al conocimiento que Ben Franklin y sus colegas no tenían, si estuviéramos en el posición de crear la convención de nomenclatura, ¿haríamos la misma elección? ¿O todo se reduciría al lanzamiento de 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 para que los electrones fluyan fuera del terminal positivo). Todos estarían de acuerdo en que esta es la convención preferida porque la forma más omnipresente de corriente es el flujo de electrones, y los otros ejemplos,

Franklin no está equivocado, 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 del electromagnetismo y elimina la necesidad de establecer qué tipo de portador hay (positivo o negativo). Simplemente supone 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 independientemente del portador de carga. Solo recuerde que el flujo real dependerá del tipo de portador 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 positivo, por lo que se produce el mismo argumento (pero tenemos una fórmula electromagnética más complicada). El flujo convencional de corriente que tenemos hoy no fue elegido debido a la teoría de Franklin, pero es la notación más conveniente.

Como nota al margen: podríamos haber elegido (durante el descubrimiento de electrones y protones) que la carga de electrones es positiva y la carga de protones negativa. ¿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 defensor de la teoría de la electricidad de un solo fluido que razonaba que todos los efectos eléctricos se debían a un exceso o ausencia de un solo tipo de fluido eléctrico. Decidió que en los experimentos electrostáticos comunes del día, que lo que en realidad era el cuerpo cargado negativamente, era el cuerpo que carecía de fluido eléctrico. Si hubiera decidido que el cuerpo cargado negativamente era positivo (exceso de líquido), 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 él TODAVÍA estaría equivocado porque tenemos dos tipos de carga, no una y un flujo de carga positivo también es actual.

Cualquiera que diga que Franklin estaba equivocado por las razones normales está otorgando un estado más alto a los electrones libres (por ejemplo, iones positivos) simplemente porque están más familiarizados con ellos.