Направление тока: от минуса к плюсу или наоборот? Направление тока от плюса к минусу

от плюса к минусу или наоборот

Электрический ток может быть представлен как направленное перемещение заряженных частиц, за которые традиционно принимаются носители отрицательного заряда или электроны. Это утверждение справедливо для твёрдых проводников, где постоянное присутствие свободных заряженных частиц считается нормой. Для жидких и газообразных сред такими носителями являются положительно заряженные ионы, посредством которых осуществляется перенос вещества.

Свободные носители

Физическая сущность

Для чёткого понимания того, как течёт ток, сначала потребуется ознакомиться с основными физическими явлениями, приводящими к образованию упорядоченного потока. Согласно молекулярно-атомистической теории, все природные тела (независимо от их агрегатного состояния) состоят из молекул и атомов, в состав которых входят отрицательно заряженные электроны.

Для выяснения принципов образования потока заряженных частиц удобнее всего представить состав физических тел следующим образом:

Входящие в состав молекул атомы условно представляются в виде находящегося в центре ядра и вращающихся вокруг него со скоростью света электронов;
За счёт различной полярности этих двух составляющих их комбинация в нормальных условиях имеет нулевой заряд;

Дополнительная информация. В атомах любого химического элемента количество вращающихся на орбитах электронов равно суммарному заряду ядра, что обеспечивает их электрическую нейтральность.

В атомах некоторых веществ на наружных оболочках имеется большое количество электронов, которые к тому же удалены от ядра на значительные по атомным меркам расстояния;
В отдельные моменты времени некоторые из них срываются со своих орбит и начинают свободно «блуждать» между атомами, притягиваясь к соседним ядрам или отталкиваясь от их электронов.

Вследствие этих процессов в металлических предметах появляются свободные заряды, которые при приложении противоположных по знаку электрических потенциалов (напряжения) начинают упорядоченно перемещаться.

Направленное движение свободных носителей заряда в твёрдых телах (проводниках) и называется электрическим током.

В веществах с малым содержанием свободных электронов указанное перемещение или совсем невозможно (диэлектрики), или ограничивается небольшой величиной. Такие недостаточно насыщенные носителями электричества материалы называются полупроводниками.

Виды токов

Потоки электронов, имеющиеся в проводящих материалах, могут двигаться всё время в одну сторону либо постоянно менять своё направление. В первом случае они формируют переменный, а во втором – постоянный токи.

Переменные потоки образуются под воздействием меняющихся по своей величине и знаку напряжений, прикладываемых к концам проводника, а для получения постоянного токового сигнала используется разность потенциалов одной полярности.

Обратите внимание! Меняющиеся токи протекают по электропроводке любой квартиры, а примером второй разновидности может служить однонаправленное движение электронов в аккумуляторах или батарейках.

Исторически сложилось так, что в цепи постоянного потока за его направление принято считать движение от «плюса» источника питания к его «минусу». Хотя в действительности носители отрицательного заряда перемещаются в прямо противоположном направлении (от «минуса» к «плюсу»). Но принятое ранее условное направление настолько закрепилось в сознании людей, что его оставили неизменным, полагая абсолютно условным значение этого параметра.

Постоянный ток

Для того чтобы разобраться с тем, куда текут переменные токи, следует отталкиваться непосредственно от их определения. В этой ситуации под воздействием переменного потенциала (напряжения) они меняют своё направление с определённой периодичностью.

Важно! В российских бытовых сетях переменное напряжение имеет частоту 50 Герц. С соответствующей периодичностью меняет своё направление и текущий по электропроводке ток.

В зарубежных электрических сетях (в США и Японии, в частности) данная частота составляет 60 Герц, что несколько повышает эффективность с одновременным возрастанием потерь в питающих линиях.

Переменный ток (график)

Двунаправленное перемещение зарядов

В большинстве металлов одновременно с потоком электронов наблюдается обратное движение противоположных по знаку частиц, образованных положительно заряженными атомами. Их перемещение совпадает с исторически сложившимся определением (от «плюса» к «минусу»), так что при желании за истинное направление можно принимать движение этих составляющих вещества.

Добавим к сказанному, что в жидкостях и газах имеющие различные заряды атомные частицы (уже упоминавшиеся ионы и электроны) также движутся в противоположных направлениях. Такой способ формирования потока частиц в цепи называется электролизом, который широко применяется в различных отраслях промышленного производства.

В заключение отметим, что в отличие от теоретического взгляда, на практике условно выбранное направление перемещения электронов в конкретной электрической схеме имеет принципиальное значение. Любая цепочка из включённых в неё радиоэлементов исходно рассчитывается на определённую полярность подаваемого напряжения, а, следовательно, и на заданное направление формируемого токового сигнала.

Видео

Оцените статью:

elquanta.ru

от минуса к плюсу или наоборот?

Все мы хорошо знаем, что электричество представляет собой направленный поток заряженных частиц в результате воздействия электрического поля. Это вам скажет любой школьник. А вот вопрос о том, каково направление тока и куда деваются эти самые частицы, многих может поставить в тупик.

Суть вопроса

Как известно, в проводнике электричество переносят электроны, в электролитах – катионы и анионы (или попросту ионы), в полупроводниках электроны работают с так называемыми «дырками», в газах – ионы с электронами. От наличия свободных элементарных частиц в том или ином материале и зависит его электропроводность. При отсутствии электрического поля в металлическом проводнике ток идти не будет. Но как только на двух его участках возникнет разность потенциалов, т.е. появится напряжение, в движении электронов прекратится хаос и наступит порядок: они начнут отталкиваться от минуса и направятся в сторону плюса. Казалось бы, вот и ответ на вопрос «Каково направление тока?». Но не тут-то было. Достаточно заглянуть в энциклопедический словарь или просто в любой учебник по физике, как сразу станет заметно некое противоречие. Там говорится, что условно словосочетание «направление тока» обозначает направленное движение положительных зарядов, другими словами: от плюса к минусу. Как быть с этим утверждением? Ведь здесь невооруженным глазом заметно противоречие! цепь постоянного тока

Сила привычки

Когда люди научились составлять цепь постоянного тока, они еще не знали о существовании электрона. Тем более, в то время не подозревали что он движется от минуса к плюсу. Когда Ампер предложил в первой половине 19-го столетия направление тока от плюса к минусу, все восприняли это как должное и это решение никто не стал оспаривать. Прошло 70 лет, пока люди не выяснили, что ток в металлах происходит благодаря движениям электронов. А когда они это поняли (это случилось в 1916 году), все настолько привыкли к сделанному Ампером выбору, что уже не стали ничего менять.

«Золотая середина» направление движения тока

В электролитах отрицательно заряженные частицы движутся к катоду, а положительные - к аноду. То же самое происходит и в газах. Если подумать, какое направление тока будет в этом случае, в голову приходит только один вариант: перемещение разнополярных электрических зарядов в замкнутой цепи происходит навстречу друг другу. Если принять это утверждение за основу, то оно снимет существующее ныне противоречие. Возможно, это вызовет удивление, но еще более 70 лет назад ученые получили документальные подтверждения того, что противоположные по знаку электрические заряды в проводящей среде действительно движутся друг другу навстречу. Данное утверждение будет справедливо для любого проводника вне зависимости от его типа: металла, газа, электролита, полупроводника. Как бы там ни было, остается надеяться, что со временем физики устранят путаницу в терминологии и примут однозначное определение того, что же все-таки такое направление движения тока. Привычку, конечно, менять сложно, но ведь нужно же наконец поставить все на свои места.

загрузка...

worldfb.ru

Ответы@Mail.Ru: Как течет ток, от + к - или от

от + к- уж поверь электрику

Электрончики бегут в обоих направлениях, но принято считать, что ток идет от плюса к минусу.

За направление электрического тока принято направление упорядоченного движения (это чтобы у некоторых электрончики не бегали в разные стороны) положительных зарядов. Соответственно, положительные заряды "бегут" от + к -.

от минуса.. . помню в лампе анод раскалялся... а на нём точно +.

По законам природы молния бъёт в землю, а не наоборот. Земля считается безграничным отрицательным зарядом. Туда ток и уходит.

От плюса к минусу. Просто от того, что так договорились обозначать направление тока. Реальное движение зарядов в проводнике может быть любым: зависит то знака носителей зарядов. Например, в металлах это отрицательные электроны и они движутся от минуса к плюсу.

За направление тока принято движение + положительных зарядов (Дырок) от + Пляса к - Минусу, но фактически бегут Отрицательные электроны от Минуса к Плюсу. ТобишЬ Движение Плюсов (Дырок ) Вымышленных идёт от Плюса к Минусу ...(Путаницу ввели Древние Греки, так как Электрон - ЯнтарЬ считали положительным зарядом ! )

Так выглядит элемент питания цепи (батарейка) : - [+++---}+ ток идет от плюса к минусу, НО от отрицательного заряда к положительному. Это 100%.

от + к - .Хотя всё в твоих руках - с помощью диода!

электроны идут от минуса к плюсу. Откуда на плюсе взятся электронам и как им против силы кулона идти к минусу?? ? Дырки - появляются как пустоты, в которых недавно был электрон. Это просто побочное явление его движения

Суммирую. "Ток", как договор о том, в какую сторону рисовать стрелочку на схеме идёт от плюса к минусу. Электроны и другие отрицательно заряженные носители в электрической цепи двигаются от минуса к плюсу. (на самом деле чуть сложнее, но можно принять так) Положительно заряженные носители, такие как дырки или полож. ионы - от плюса к минусу.

Человечество уже и в космосе совместно с электроникой пробует обжиться, и меж собой через континенты электроникой тексты, фото, видео, разговоры шлёт, и электронику в свои тела вживляют, и дома и на работе и по дороге туда-сюда без электричества никак... Но вот сколько человечество себя знает, а определённого ответа, исходя из какой-либо аксиомы, КУДА? течёт электрический ток - нет. Слово ТОК - это действие, течение. А вот ЭЛЕКТРИЧЕСТВО - это первородно от греков - Фалес Милетский заметил притяжение к электрону (таково у древних назывался камень янтарь) легких предметов. И всё. Даже определение что есть электричество - это как "масло сделано из масла". Иными словами - электричество сделано из электрических зарядов. Но связано это всё-таки с магнетизмом. Наяву люди постоянно сталкивались с молниями, которые видны, как они бьют в землю. Но они бьют и из тучи в тучу, из туч в космос (снимки с космических станций), в тучах вулканических выбросах... Короче, слово "электрон" в нашем случае совершенно случайно - "янтарь". Лучше бы слово - заряд. И ток - зарядный. Да ладно. Итак, говоря об элементарных частицах - электрон отрицателен, протон и позитрон положительны, об ионах в электролитах - анионы отрицательны, катионы положительны, о газах - тут и ионы, и электроны. Даже в вакууме возникнут электроны (сорвавшиеся с электрода), если к электродам приложить напряжение. Вот почти и всё. Дальше всё просто - (при подключении цепи с потребителями) перечисленные отрицательные заряды текут (ток) к плюсу, а перечисленные положительные заряды - к минусу. По пути организуя магнитные поля. А официально направление тока остаётся как обозначил физик Андре-Мари Ампер - от плюса к минусу. Вот этим условным понятием мы и пользуемся.

Нас в технаре учили что ток бежит от + к -. но когда я начал читать буржуйские схемы, я начал задвайть вопросы почему у них там так стоят элементы. Потом почитав буржуйский учебник по цифровой электроники, более стало ясно что ток бежит от - к + и в итоге я вообще запутался.

touch.otvet.mail.ru

от минуса к плюсу или наоборот?

Суть вопроса

Сила привычки

«Золотая середина» направление движения тока

загрузка...

fjord12.ru

Почему на электрических схемах ток течет от + к -, а в реальном проводнике электроны движутся к аноду?

Это пример самой большой исторической неудачи в физических обозначениях! И, к сожалению, это уже никак не исправить. Давайте посмотрим как же так получилось.

Наверно в любом учебнике по физике глава про электричество начинается с описания двух экспериментов: трения эбонитовой палочки о шерсть, и стеклянной палочки о бумагу или шелк. Это ровно то, как и началось изучение этого явления. Далее происходило следующее:

1) К середине XVIII века становится понятно, что существует два типа электричества: смоляное и стеклянное. Пока никакой речи о зарядах и знаках не идет.

2) Далее Бенжамин Франклин на основе своих многочисленных экспериментов строит первую (неправильную, как стало ясно позднее) теорию электричества, как жидкости. Но что самое важное, он вводит понятие положительного и отрицательного заряда, и определяет направление тока: от плюса к минусу. Все это происходит за век до появления идей об электроне.

3) В конце того же XVIII века появляется первый количественный закон — закон Кулона. В него уже входят заряды, хотя по прежнему и не известно, что именно является их переносчиком. Однако, ясно, что они могут быть положительными и отрицательными. Начинается эпоха активного изучения электричества.

4) Майкл Фарадей, изучая электролиз вводит понятие "ион" для обозначения заряда. А Джордж Стони рассчитывает заряд одного такого иона и предлагает термин "электрон" для минимального неделимого заряда. Электрон в переводе с греческого значит "янтарь", что отсылает нас к представлениям о "смоляном токе".

5) Спустя век после появления закона Кулона, Джозеф Томпсон, изучая катодные лучи, экспериментально обнаруживает частицы меньше чем атомы (Нобелевская премия 1906 года). А другой эксперимент (Жана Перрена) показывает, что катодные лучи состоят из отрицательно заряженных частиц.

Наконец картинка собралась воедино. Направление тока было выбрано очень давно: от плюса к минусу, то есть от анода к катоду. А в последствии оказалось, что существует минимальный (неделимый) дискретный заряд — электрон— который движется от катода к аноду, а значит является отрицательным.

Теперь, надеюсь видно, что такое несоответствие движения электрона и направления тока не более чем досадная случайность. Если бы Бенжамин Франклин в свое время выбрал другое направлен тока, то есть от минуса к плюсу (от катода к аноду), то электрон бы имел положительный заряд, и у нас не было множества проблем с этим несчастным минусом.

В каком-то смысле отрицательный заряд электрона — это самая неестественная вещь в физике.

thequestion.ru