Напрямок струму: від мінуса до плюса чи навпаки?
Всі ми добре знаємо, що електрика являє собою спрямований потік заряджених частинок в результаті впливу електричного поля. Це вам скаже будь-який школяр. А ось питання про те, яке напрям струму і куди діваються ці самі частинки, багатьох може поставити в глухий кут.
Суть питання
Як відомо, в провіднику електрику переносять електрони, в електролітах - катіони й аніони (або попросту іони), в напівпровідниках електрони працюють з так званими «дірками», в газах - іони з електронами. Від наявності вільних елементарних частинок в тому чи іншому матеріалі і залежить його електропровідність. При відсутності електричного поля в металевому провіднику струм йти не буде. Але як тільки на двох його ділянках виникне різницю потенціалів, тобто з`явиться напруга, в русі електронів припиниться хаос і настане порядок: вони почнуть відштовхуватися від мінуса і попрямують у бік плюса. Здавалося б, ось і відповідь на питання «Яке напрям струму?». Але не тут-то було. Досить заглянути в енциклопедичний словник або просто в будь-який підручник з фізики, як відразу стане помітно якесь протиріччя. Там говориться, що умовно словосполучення «напрямок струму» позначає спрямований рух позитивних зарядів, іншими словами: від плюса до мінуса. Як бути з цим твердженням? Адже тут неозброєним оком помітно протиріччя!
Сила звички
Коли люди навчилися складати ланцюг постійного струму, вони ще не знали про існування електрона. Тим більше, в той час не підозрювали що він рухається від мінуса до плюса. Коли Ампер запропонував в першій половині 19-го сторіччя напрямок струму від плюса до мінуса, всі сприйняли це як належне і це рішення ніхто не став заперечувати. Минуло 70 років, поки люди не з`ясували, що струм в металах відбувається завдяки рухам електронів. А коли вони це зрозуміли (це трапилося в 1916 році), все настільки звикли до зробленого Ампером вибору, що вже не стали нічого змінювати.
Золота середина
В електролітах негативно заряджені частинки рухаються до катода, а позитивні - до анода. Те ж саме відбувається і в газах. Якщо подумати, який напрямок струму буде в цьому випадку, в голову приходить тільки один варіант: переміщення різнополярних електричних зарядів в замкнутій ланцюга відбувається назустріч один одному. Якщо прийняти це твердження за основу, то воно зніме існуюче нині протиріччя. Можливо, це викличе здивування, але ще більше 70 років тому вчені отримали документальні підтвердження того, що протилежні за знаком електричні заряди в провідному середовищі дійсно рухаються один одному назустріч. Дане твердження буде справедливо для будь-якого провідника незалежно від його типу: металу, газу, електроліту, напівпровідника. Як би там не було, залишається сподіватися, що з часом фізики усунуть плутанину в термінології і приймуть однозначне визначення того, що ж все-таки такий напрямок руху струму. Звичку, звичайно, міняти складно, але ж треба ж нарешті поставити все на свої місця.
Що таке синусоїдальний струм Про те, що в провідниках побутової проводки протікає змінний синусоїдальний струм, чули всі. Але для людини, малознайомого з електротехнікою, терміни «синусоїдальний» і, тим більше, «змінний», ні про що не говорять. У даній роботі ми постараємося…
Електрику. Потужність струму Вивчення електрики як фізичного явища починається ще зі шкільної лави. Багато педагогів, щоб спростити розуміння учнями викладеного матеріалу, вдаються до порівняння електричного струму в провіднику з рухом рідини по трубі. І хоча це порівняння є…
Що таке сила ампера У 1820 році видатний французький фізик Андре Марі Ампер (саме в його честь названа одиниця вимірювання електричного струму) сформулював один з основоположних законів всієї електротехніки. Згодом за цим законом закріпилася назва сила ампера.Як…
Магнітна індукція Ми знаємо, що провідник зі струмом, розміщений в магнітному полі, піддається впливу сили. Її напрямок залежить від напрямку силових ліній поля і напрямку струму: якщо останні відомі, то напрям сили можна визначити, скориставшись правилом лівої руки…
Магнітне поле струму Вивчення різноманітних магнітних явищ показало, що всюди, де є електричний струм, тобто електричні заряди, що знаходяться в русі, там є і магнітне поле струму.Внаслідок того, що магнітне поле утворюється навколо провідника, коли в останньому…
Напруга струму - важливе поняття електротехніки Електрика - найбільш використовуваний людиною вид енергії. Без перебільшення можна сказати, що визначення електричного струму як упорядкованого руху електронів добре відомо ще зі шкільного підручника фізики. Але от що таке напруга струму і яким…
Що таке правило буравчика? Тому, хто вибрав електротехніку в якості своєї основної професії, дуже добре відомі деякі основні властивості електричного струму і супутніх йому магнітних полів. Одне з найважливіших з них - це правило буравчика. З одного боку досить складно…
Що означає термін 'сила струму' Без розуміння, що таке сила струму, вивчення пов'язаного з електрикою розділу фізики неможливо. Поняття про струмі є основою, на якій, наче будинок на надійному фундаменті, шикуються подальші розрахунки електроланок і наводяться нові і нові…
Що таке електростатична індукція Повертаючись до школиПерш ніж відповісти на питання, що таке електростатична індукція, необхідно визначитися, що саме розуміється під терміном «провідник». Хоча ще на шкільних уроках фізики цьому присвячені цілі теми, людина, безпосередньо не…
Струм, електричний струм у вакуумі Електричний струм - впорядкований рух електрозарядов. Його можна отримати, наприклад, в провіднику, який з'єднує заряджене і незаряджена тіло. Однак цей струм припиниться, як тільки різниця потенціалів цих тіл стане нульовий. Впорядкований рух…
Електричний струм в рідинах: його походження, кількісні та якісні характеристики Практично кожній людині відомо визначення електричного струму як спрямований рух заряджених частинок. Однак вся справа в тому, що походження і рух його в різних середовищах досить сильно відрізняється один від одного. Зокрема, електричний струм в…
Електричний струм у різних середовищах Одне з найважливіших визначень фізики свідчить, що електричний струм - це будь впорядкований рух частинок, що мають будь-якої заряд. З цього можна зробити висновок, що для того, щоб електричний струм з'явився, необхідна наявність в металі, рідини…
Що таке електричний струм: спрямований рух Всі знають на досвіді, що таке електричний струм, але далеко не всі розуміють фізичну природу цього явища, особливо якщо під час шкільного курсу фізики цим не зацікавилися. А для багатьох школярів підручники фізики здаються невиразно написаними.…