Физика 8 класс. §36 Направление электрического тока

Электрический ток – это упорядоченное движение зараженных частиц. Частицы есть как положительные (положительные ионы), так и отрицательные (отрицательные ионы и электроны).
Поэтому возможно разнонаправленное движение заряженных частиц.
Исторически в качестве направления движения выбрано движение от полюса к минусу. Например, в батареях электрического тока именно так и происходит: там от одного полюса к другому дрейфуют положительно заряженные ионы.
В проводниках ток обусловлен движением электронов – поэтому можно рассматривать движение тока от минуса к плюсу.
Учебник физики 8 класс.

[alexivch]

Направление электрического тока это очень интересный вопрос, который часто обсуждается на просторах интернета и который многим не даёт покоя до сих пор, хотя многие участники этих дискуссий уже окончили школу, а может быть и ещё что-нибудь :-). Кстати, направление постоянного тока от "плюса" к "минусу" выбрано для внешнего участка цепи (вне источника). А внутри источника ток движется от "минуса" к "плюсу", хотя его направление в цепи не меняется. На электрической схеме можно условно говорить о направлении тока в замкнутой цепи "по часовой стрелке" или "против часовой стрелки", но для этого необходимо нарисовать цепь так, чтобы она немного походила на окружность (или прямоугольник, хотя бы), то есть чтобы на чертеже не было самопересечений проводников.
С точки зрения магнитного действия тока движение положительных зарядов в одну сторону равносильно движению такого же количества отрицательных зарядов в противоположную сторону. То есть невозможно отличить магнитное поле, созданное движением положительных зарядов, от магнитного поля, созданного движением отрицательных зарядов в противоположном направлении. Если в образовании тока участвуют носители зарядов обоих знаков (например в растворах электролитов), то там заряды разных знаков (положительные и отрицательные ионы) движутся одновременно в противоположных направлениях. Для теплового действия тока направление тока вообще не имеет никакого значения. Для химического действия тока направление тока имеет значение. Каково же "действительное" направление тока? Когда выбирали направление тока, о носителях заряда ничего не было известно. Знали, что заряды бывают двух знаков, понимали что ток - это упорядоченное движение зарядов. Экспериментально обнаружили, что смена направления тока вызывает изменение направления действия сил в магнитном поле на противоположные. Поэтому надо было как-то выбрать направление тока в проводнике. А ведь в эти времена даже не было уверенности, что ток в проводниках это есть движение тех самых зарядов, которые образуются на разных там эбонитовых и стеклянных палочках при их натирании, то есть что ток в проводнике это движение тех самых статических зарядов. Тем более, что заряды, которые движутся внутри проводнике никак не проявляют себя в смысле электростатики. Если к проводнику с постоянным током или к полюсу батарейки поднести электроскоп, то он не отреагирует на это, хотя вне проводника (или у полюса батарейки) электрическое поле есть, но оно очень слабое, ведь проводник в целом почти электронейтрален, хотя движущийся в нём заряд огромен. Просто движущийся заряд (а мы сейчас знаем, что в металлических проводниках это электроны) скомпенсирован положительным зарядом ионов кристаллической решетки. Электрическое поле можно заметить только при очень больших напряжениях источника. Напротив магнитное поле тока обнаружить очень легко с помощью магнитной стрелки, ведь для образования магнитного поля имеет значение не каков общий заряд проводника с учетом знака зарядов, а каков заряд, который движется, а это все отрицательные свободные заряды в проводнике. В учебниках физики позапрошлого века электростатика вообще считалась совсем другим разделом физики, не связанном с постоянным током, полюса химического источника тока различались не по электростатическому действию избыточных зарядов на них, а по тому, с электродом из какого металла они были связаны. Постоянный ток изучался совсем в другом разделе, который назывался гальванизмом, который, по тем понятиям, не имел никакого отношения к электризации тел при трении и считалось, что по проводам течет некая "электрическая жидкость". Заслуга в доказательстве того, что природа электричества одинаковая (хоть в опытах электризации трением, хоть в природе - молния, хоть в животном мире - электрические рыбы, электрические скаты, хоть термоэлектричество, хоть электричество в опытах Гальвани и Вольта) принадлежит Фарадею. Словом направление тока было выбрано случайно и было условным (так условились). Но с выбором направления тока связаны многие правила электромагнетизма (правых и левых рук, штопора или правого винта), поэтому когда выяснилась природа носителей заряда ( в частности в металлах), то решили ничего не менять и оставить за направлением тока направление движения положительных зарядов под действием сил электрического поля, которое противоположно направлению движения отрицательных зарядов под действием сил этого же поля. Поэтому направление упорядоченного движения электронов в электрической цепи противоположно условному направлению направления тока (заряды противоположных знаков в электрическом поле движутся в противоположных направлениях, а за направление тока выбрали направление движения положительных зарядов в электрическом поле). К сожалению электроны оказались заряженными как эбонитовая палочка при трении, то есть отрицательно. Впрочем, выбор названия "положительный заряд" и "отрицательный заряд", которые в своё врем присвоили стеклянным и эбонитовым палочкам в своё время тоже был случайным, могли бы назвать и наоборот. Вот такая цепочка случайностей и привела науку об электричестве в то состояние, которое мы имеем в настоящее время.

[RADONRN-ovlh]

Лучший спасибо за хорошие оценки по физике