Směr proudu: od mínus do plus nebo naopak?

Směr proudu: od mínus do plus nebo naopak?
Směr proudu: od mínus do plus nebo naopak?
Anonim

Všichni dobře víme, že elektřina je řízený tok nabitých částic jako výsledek elektrického pole. To vám řekne každý student. Ale otázka, jaký je směr proudu a kam tyto částice jdou, může mnohé zmást.

aktuální směr
aktuální směr

Podstata věci

Jak víte, ve vodiči je elektřina přenášena elektrony, v elektrolytech - kationty a anionty (nebo jednoduše ionty), v polovodičích pracují elektrony s tzv. "dírami", v plynech - ionty s elektrony. Jeho elektrická vodivost závisí na přítomnosti volných elementárních částic v konkrétním materiálu. Při absenci elektrického pole v kovovém vodiči nebude proudit proud. Jakmile ale vznikne potenciální rozdíl v jeho dvou úsecích, tzn. objeví se napětí, zastaví se chaos v pohybu elektronů a přijde řád: začnou se odsouvat z mínusu a směřovat do plusu. Zdálo by se, že toto je odpověď na otázku „Jaký je směr proudu?“. Ale nebylo to tam. Stačí se podívat do encyklopedického slovníku nebo jen do jakékoliv učebniceve fyzice, jakmile začne být patrný určitý rozpor. Říká, že konvenčně fráze "směr proudu" označuje řízený pohyb kladných nábojů, jinými slovy: od plus k mínus. Jak s tímto tvrzením naložit? Koneckonců, existuje rozpor viditelný pouhým okem!

DC obvod
DC obvod

Síla zvyku

Když se lidé naučili vytvořit stejnosměrný obvod, ještě nevěděli o existenci elektronu. Navíc tehdy ještě netušili, že to jde z mínusu do plusu. Když Ampere v první polovině 19. století navrhoval směřování proudu z plusu do mínusu, všichni to považovali za samozřejmost a nikdo toto rozhodnutí nezpochybnil. Trvalo 70 let, než lidé zjistili, že proud v kovech je způsoben pohyby elektronů. A když si to uvědomili (stalo se to v roce 1916), všichni byli tak zvyklí na volbu, kterou učinil Ampere, že nic nezměnili.

Zlatá střední cesta

aktuální směr
aktuální směr

V elektrolytech se záporně nabité částice pohybují směrem ke katodě, zatímco kladné částice se pohybují směrem k anodě. Totéž se děje v plynech. Pokud přemýšlíte o tom, jakým směrem bude proud v tomto případě, přichází na mysl pouze jedna možnost: pohyb bipolárních elektrických nábojů v uzavřeném obvodu nastává směrem k sobě. Pokud toto tvrzení přijmeme za základ, pak odstraní současný rozpor. Může to být překvapením, ale před více než 70 lety vědci obdrželi dokumentární důkazy, že je to naopakelektrické náboje ve vodivém prostředí se ve skutečnosti pohybují směrem k sobě. Toto tvrzení bude platit pro jakýkoli vodič bez ohledu na jeho typ: kov, plyn, elektrolyt, polovodič. Ať je to jak chce, nezbývá než doufat, že fyzikové časem odstraní zmatky v terminologii a přijmou jednoznačnou definici toho, jaký je koneckonců směr současného pohybu. Samozřejmě je těžké změnit zvyk, ale musíte konečně dát všechno na své místo.

Doporučuje: