12.05.2018
Направление электрического тока
Направление электрического тока принято считать от плюса к минусу генератора или источника питания, и принимается, что он протекает в металлических проводниках. Однако I образуется не только в проводниках, но и в газах и жидкостях. Атомы металлов связаны в прочную кристаллическую решетку, поэтому свободно перемещаться могут только свободные электроны; ионы остаться неподвижными. Атомы газов и жидкостей могут свободно перемещаться, поскольку не имеют прочных связей. Следовательно, носителями зарядов служат ионы и эл-ны.
Поэтому при определении силы тока I в газах и жидкостях, необходимо учитывать сумму положительных и отрицательных зарядов, прошедших через площадь поперечного сечения за единицу времени. Например, в металлическом проводнике I = 1 А, если через проводник за одну секунду проходят 6,2818 эл-нов (1 Кл).
Один ампер в газе или жидкости могут образовать 3,1418 эл-нов (0,5 Кл) и столько же положительных ионов (еще 0,5 Кл). Если заряд иона вдвое превышает заряд эл-на, то потребуется в два раза меньше ионов для создания одного ампера.
Направление электрического тока в проводниках
Исторически сложилось так, что направление протекание электрического тока принято от «плюса» к «минусу», то есть от положительного к отрицательному электроду источника питания. На самом деле, если рассматривать металлический проводник, то электроны, являющиеся единственными носителями заряда, движутся от отрицательного электрода к положительном. Следовательно действительное направления тока противоположно принятому.
Такое направление предложил Бенджамин Франклин ввиду отсутствия знаний того времени о природе носителей электрического заряда в проводниках. Портрет Бенджамина Франклина изображен на сто долларовой купюре.
Направление электрического тока в газах и жидкостях
В газах и жидкостях электрический ток может протекать от плюса к минусу, согласно традиционному представлению, поскольку в них может преобладать количество положительных ионов. Направление не стали изменять на «правильное», поскольку оно слишком плотно вошло в обиход.
Еще статьи по данной теме
4 комментария
Значит ли это, что у батарейки в той части где стоит + на самом деле отрицательные частице, а где минус положительные?
Конечно же нет. + батарейки это положительно заряженные ионы, а «минус» отрицательно заряженные ионы. Посмотри хорошо первое видео «Что такое электричество и как оно возникает.»
не путайте ион(положительный) с дыркой и ион(отрицательный) с электроном. Это абсолютно разные вещи.
Уважаемые комментаторы, сначала разберитесь в природе явления, потом отвечайте на вопрос.
Химические реакции с участием ионов в батарейке проходят на уровне внутренних (закрытых от внешней среды) элементов, в результате этих химических реакций поддерживается ЭДС батарейки, значит на положительном полюсе батарейки поддерживается повышенное количество электронов. Соответственно по цепи протекает электрический ток состоящий из отрицательных элементов электронов а не ионов, так как ион это атом со смещенным зарядом. Этот заряд в ионе появляется в результате потери электрона, тогда в ядре будет больше протонов чем электронов на орбите — это положительный ион. Если в атоме электронов на орбите электронов больше чем протонов в ядре — то это отрицательный ион. Но атомы не перемещаются по классическому металлическому проводнику где присутствует кристаллическая решетка. В таком проводнике перемещаются только электроны. Ионы как носители заряда могут присутствовать в электрической цепи имеющей элементы основанные на жидкостях или газах.
Полюса батарейки — это обычный металл, и плюсовой контакт батарейки насыщен обычными электронами которых больше чем на минусовом контакте. соответственно если создать замкнутую цепь то с плюсового контакта батарейки электроны будут перемещаться по проводнику к минусовому контакту этой батарейки. Значит когда мы говорим плюс у батарейки в классическом смысле это электроны с минусовым зарядом. Но благодаря Франклину, по привычке рассматриваем электрическую цепь где плюс идет к минусу.