اتجاه التيار: من ناقص إلى زائد أم العكس؟

اتجاه التيار: من ناقص إلى زائد أم العكس؟
اتجاه التيار: من ناقص إلى زائد أم العكس؟
Anonim

نعلم جميعًا جيدًا أن الكهرباء هي تدفق موجه للجسيمات المشحونة نتيجة مجال كهربائي. سيخبرك أي طالب بهذا. لكن السؤال عن اتجاه التيار وأين تذهب هذه الجسيمات بالذات يمكن أن يربك الكثيرين.

الاتجاه الحالي
الاتجاه الحالي

قلب الموضوع

كما تعلم ، في الموصل ، يتم نقل الكهرباء بواسطة الإلكترونات ، في الإلكتروليتات - بواسطة الكاتيونات والأنيونات (أو ببساطة الأيونات) ، في أشباه الموصلات ، تعمل الإلكترونات مع ما يسمى بـ "الثقوب" ، في الغازات - الأيونات ذات الإلكترونات. يعتمد توصيلها الكهربائي على وجود جزيئات أولية حرة في مادة معينة. في حالة عدم وجود مجال كهربائي في موصل معدني ، لن يتدفق التيار. ولكن بمجرد ظهور فرق محتمل في قسميها ، أي سيظهر الجهد ، وستتوقف الفوضى في حركة الإلكترونات وسيأتي النظام: سيبدأون في الدفع بعيدًا عن الطرح ويتجهون نحو الموجب. يبدو أن هذا هو الجواب على السؤال "ما هو اتجاه التيار؟". لكنها لم تكن هناك. يكفي أن ننظر في القاموس الموسوعي أو في أي كتاب مدرسيفي الفيزياء ، بمجرد ملاحظة تناقض معين. تقول أن عبارة "الاتجاه الحالي" تشير إلى الحركة الموجهة للشحنات الموجبة ، بمعنى آخر: من الموجب إلى السالب. كيف تتعامل مع هذا البيان؟ بعد كل شيء هناك تناقض مرئي بالعين المجردة!

دائرة DC
دائرة DC

قوة العادة

عندما تعلم الناس كيفية عمل دائرة كهربائية ، لم يكونوا يعرفون بعد عن وجود الإلكترون. علاوة على ذلك ، في ذلك الوقت لم يشكوا في أنه كان ينتقل من ناقص إلى زائد. عندما اقترح أمبير في النصف الأول من القرن التاسع عشر اتجاه التيار من موجب إلى سالب ، اعتبره الجميع أمرًا مفروغًا منه ولم يعترض أحد على هذا القرار. استغرق الأمر 70 عامًا حتى اكتشف الناس أن التيار في المعادن يرجع إلى حركات الإلكترونات. وعندما أدركوا هذا (حدث في عام 1916) ، اعتاد الجميع على اختيار Ampere لدرجة أنهم لم يغيروا أي شيء.

يعني الذهبي

الاتجاه الحالي
الاتجاه الحالي

في الإلكتروليت ، تتحرك الجسيمات سالبة الشحنة باتجاه القطب السالب ، بينما تتحرك الجسيمات الموجبة نحو القطب الموجب. نفس الشيء يحدث في الغازات. إذا فكرت في الاتجاه الذي سيكون عليه التيار في هذه الحالة ، يتبادر إلى الذهن خيار واحد فقط: حركة الشحنات الكهربائية ثنائية القطب في دائرة مغلقة تحدث تجاه بعضها البعض. إذا قبلنا هذا البيان كأساس ، فسوف يزيل التناقض الحالي. قد يكون الأمر مفاجئًا ، ولكن منذ أكثر من 70 عامًا ، تلقى العلماء أدلة وثائقية على العكس من ذلكتتحرك الشحنات الكهربائية في وسط ناقل فعليًا تجاه بعضها البعض. سيكون هذا البيان صحيحًا لأي موصل ، بغض النظر عن نوعه: معدن ، غاز ، إلكتروليت ، شبه موصل. مهما كان الأمر ، فلا يزال من المأمول أنه بمرور الوقت ، سيزيل الفيزيائيون الالتباس في المصطلحات ويقبلون تعريفًا لا لبس فيه لاتجاه الحركة الحالية بعد كل شيء. طبعا من الصعب تغيير العادة لكن يجب اخيرا وضع كل شيء في مكانه

موصى به: