Общепринятое направление протекание тока принято считать от плюсовой клеммы источника питания к минусовой клемме источника питания. Но как в действительности обстоят дела в металлических проводниках, газах и жидкостях давайте разберемся.
Примечание. В данном материале рассмотрена общепринятая теория, согласно которой электроны действительно свободно перемещаются в кристаллической решетке проводника.
Направление движения электрического тока в металлах
Давайте начнем наш разбор с металлов. Вы все прекрасно знаете, что у любого металла присутствует кристаллическая решетка, которую очень приблизительно можно изобразить так:
При этом так же известно, что протоны и нейтроны имеют статическое положение и не могут перемещаться, а электроны, вращающиеся на орбитах, вполне могут перемещаться по всему объему проводника.
Пока у нас не приложено внешнее воздействие (нет разности потенциалов) электроны движутся в хаотичном порядке. Как только мы подключаем данный проводник к источнику (например, к аккумуляторной батарее), электроны под оказываемым воздействием электромагнитного поля начинают двигаться в заданном направлении.
А так как они (электроны) имеют отрицательный заряд, то они начинают притягиваться к положительной обкладке источника питания. То есть ток движется следующим образом:
Но по сей день принято считать, что движение тока происходит так:
Ампером было предложено принять за направление тока направление движения положительного электричества и говорить о направлении тока подразумевая движение положительного заряда. С тех пор так и повелось.
Движение заряженных частиц в газах и жидкостях
Несколько другая картина наблюдается в жидкостях и газах, ведь в них отсутствует жесткая кристаллическая решетка, а значит, в этом случае носителями зарядов могут выступать как ионы, так и электроны.
А так как ионы обладают положительным зарядом, то движение заряженных частиц в жидкостях и газах будет иметь следующий вид:
Получается, что при приложении разности потенциалов направление протекания электрического тока в жидкостях (или газах) может в точности соответствовать общепринятому направлению, если, конечно, в проводящей среде преобладают положительно заряженные ионы.
При определении силы тока следует учитывать следующую особенность жидкостей и газов: так в металлическом проводнике, если I = 1A, это означает, что через проводник за одну секунду прошел заряд равный 1 Кл (6,28^18 электронов). А вот в жидкости или газе ток в 1 Ампер может быть образован из 0,5 Кл (3,14^18 электронов) и 0,5 Кл положительно заряженных ионов.
Заключение
На самом деле для большинства современных схем нет принципиальной разницы по какому пути будет течь электрический ток: от плюса к минусу или же наоборот. На работу это никоим образом не повлияет.
Если статья оказалась вам полезна, тогда оцените ее лайком и спасибо за ваше внимание!