Противоположное движение тока и электронов
Понимание направления движения электрического тока и электронов связано с историей и физическими основами электродинамики. В школе нас учат, что электрический ток в проводнике течет от положительного к отрицательному полюсу. Этот конвенциональный ток является соглашением, принятом еще в XVIII веке, когда не было точной информации о природе носителей заряда.
Электронная теория
На самом деле, в металлах ток вызывается движением свободных электронов. Электроны имеют отрицательный заряд и фактически перемещаются от отрицательного полюса (-) к положительному (+). Однако направление конвенционального тока (от + к -) было принято раньше, чем была открыта электроника, и с тех пор используется для унификации и удобства расчетов.
Экспериментально доказано, что электроны двигаются в противоположную сторону от принятого направления тока из-за своего отрицательного заряда. Это движение электронов и создаёт протекание электрического тока через проводник.
Электрическое поле
Потенциальная разность, или напряжение, создает электрическое поле, которое и заставляет заряженные частицы двигаться. Согласно физическим законам, положительные заряды двигались бы в сторону отрицательного потенциала, как это принято в дефиниции тока.
Заключительные замечания
Хотя движение электронов и конвенционального тока происходит в противоположных направлениях, это не создает проблем в расчетах и описаниях электрических цепей, так как вычисления и формулы, применяемые в физике, основаны именно на концепции конвенционального тока, что позволяет сохранять единство в описаниях.
Ключевые теги: электричество и магнетизм, электрические заряды, ток, электроны.
Категория: Физика
Теги: электричество и магнетизм, электрические заряды