Strömriktning: från minus till plus eller vice versa?

Strömriktning: från minus till plus eller vice versa?
Strömriktning: från minus till plus eller vice versa?
Anonim

Vi vet alla mycket väl att elektricitet är ett riktat flöde av laddade partiklar som ett resultat av ett elektriskt fält. Alla elever kommer att berätta detta. Men frågan om vilken riktning strömmen har och vart just dessa partiklar tar vägen kan förvirra många.

nuvarande riktning
nuvarande riktning

Kärnan i saken

Som ni vet, i en ledare, bärs elektricitet av elektroner, i elektrolyter - av katjoner och anjoner (eller helt enkelt joner), i halvledare arbetar elektroner med så kallade "hål", i gaser - joner med elektroner. Dess elektriska ledningsförmåga beror på närvaron av fria elementarpartiklar i ett visst material. I frånvaro av ett elektriskt fält i en metallledare kommer ström inte att flyta. Men så snart en potentiell skillnad uppstår i dess två sektioner, d.v.s. spänning kommer att dyka upp, kaos kommer att stanna i elektronernas rörelse och ordning kommer: de kommer att börja trycka bort från minus och gå mot plus. Det verkar som att detta är svaret på frågan "Vad är riktningen för strömmen?". Men det fanns inte där. Det räcker med att leta i den encyklopediska ordboken eller bara i vilken lärobok som helsti fysiken, så snart en viss motsägelse blir märkbar. Den säger att konventionellt betecknar frasen "strömriktning" den riktade rörelsen av positiva laddningar, med andra ord: från plus till minus. Hur ska man hantera detta uttalande? Det finns trots allt en motsägelse synlig för blotta ögat!

DC-krets
DC-krets

Vanans kraft

När människor lärde sig hur man gör en likströmskrets, visste de ännu inte om existensen av en elektron. Dessutom misstänkte de inte på den tiden att det rörde sig från minus till plus. När Ampere under första hälften av 1800-talet föreslog strömmens riktning från plus till minus tog alla det för givet och ingen ifrågasatte detta beslut. Det tog 70 år innan folk fick reda på att strömmen i metaller beror på elektronernas rörelser. Och när de insåg detta (det hände 1916) var alla så vana vid Amperes val att de inte ändrade någonting.

Golden Mean

nuvarande riktning
nuvarande riktning

I elektrolyter rör sig negativt laddade partiklar mot katoden, medan positiva partiklar rör sig mot anoden. Samma sak händer i gaser. Om du tänker på vilken riktning strömmen kommer att vara i det här fallet, kommer bara ett alternativ att tänka på: rörelsen av bipolära elektriska laddningar i en sluten krets sker mot varandra. Om vi accepterar detta uttalande som grund, kommer det att ta bort den nuvarande motsägelsen. Det kan komma som en överraskning, men för mer än 70 år sedan fick forskare dokumentära bevis på att motsatsen i teckenelektriska laddningar i ett ledande medium rör sig faktiskt mot varandra. Detta uttalande kommer att vara sant för alla ledare, oavsett dess typ: metall, gas, elektrolyt, halvledare. Hur som helst, det återstår att hoppas att fysiker med tiden kommer att eliminera förvirringen i terminologin och acceptera en entydig definition av vad riktningen för den nuvarande rörelsen trots allt är. Visst är det svårt att ändra en vana, men du måste äntligen sätta allt på sin plats.

Rekommenderad: