Напрямок струму: від мінуса до плюса або навпаки?
Всі ми добре знаємо, що електрику є 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.
Відео: Питання №5 § 58. Магнітне поле прямого струму ... - Фізика 8 клас (Перишкін)
Сутність питання
Як відомо, в провіднику електрику переносять електрони, в електролітах - катіони і аніони (або просто 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 в бік плюса. Здавалося б, ось і відповідь на питання «Який 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 століття 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 сталося в 1916 році), все настільки звикли до зробленого Ампером вибору, що вже не стали нічого змінювати.
Відео: Питання №5 § 58. Магнітне поле прямого струму ... - Фізика 8 клас (Перишкін)
"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, на думку приходить тільки один варіант: переміщення різнополярних електричних зарядів в замкнутому ланцюзі 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 назустріч один одному. 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 візьмуть 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.
