เราทุกคนรู้ดีว่ากระแสไฟฟ้าเป็นการไหลของอนุภาคที่มีประจุซึ่งเป็นผลมาจากสนามไฟฟ้าโดยตรง นักเรียนคนใดจะบอกคุณเรื่องนี้ แต่คำถามที่ว่ากระแสน้ำเป็นอย่างไรและอนุภาคเหล่านี้ไปอยู่ที่ใดอาจทำให้หลายคนสับสน
หัวใจของเรื่อง
ดังที่คุณทราบ ในตัวนำ ไฟฟ้าถูกขนส่งโดยอิเล็กตรอน ในอิเล็กโทรไลต์ - โดยไพเพอร์และแอนไอออน (หรือเพียงแค่ไอออน) ในเซมิคอนดักเตอร์ อิเล็กตรอนทำงานกับสิ่งที่เรียกว่า "รู" ในก๊าซ - ไอออนด้วย อิเล็กตรอน ค่าการนำไฟฟ้าขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของอนุภาคมูลฐานอิสระในวัสดุเฉพาะ ในกรณีที่ตัวนำโลหะไม่มีสนามไฟฟ้า กระแสจะไม่ไหล แต่ทันทีที่ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นในสองส่วนคือ แรงดันไฟฟ้าจะปรากฏขึ้นความโกลาหลจะหยุดในการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนและระเบียบจะมา: พวกเขาจะเริ่มผลักออกจากลบและมุ่งหน้าไปทางบวก ดูเหมือนว่านี่คือคำตอบสำหรับคำถาม "ทิศทางของกระแสคืออะไร" แต่มันไม่ได้อยู่ที่นั่น ดูในพจนานุกรมสารานุกรมหรือในตำราเรียนก็พอในวิชาฟิสิกส์ ทันทีที่สังเกตเห็นความขัดแย้งบางอย่าง มันบอกว่าตามอัตภาพวลี "ทิศทางปัจจุบัน" หมายถึงการเคลื่อนที่โดยตรงของประจุบวกในคำอื่น ๆ: จากบวกถึงลบ จะจัดการกับข้อความนี้อย่างไร? ท้ายที่สุดมีความขัดแย้งที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า!
พลังแห่งนิสัย
เมื่อคนได้เรียนรู้การทำวงจรไฟฟ้ากระแสตรง พวกเขายังไม่รู้ว่าอิเล็กตรอนมีอยู่จริง ยิ่งกว่านั้น ในเวลานั้นพวกเขาไม่สงสัยว่ามันกำลังเปลี่ยนจากลบเป็นบวก เมื่อ Ampere เสนอให้ในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 ทิศทางของกระแสจากบวกเป็นลบ ทุกคนยอมรับและไม่มีใครคัดค้านการตัดสินใจนี้ ต้องใช้เวลา 70 ปีกว่าที่ผู้คนจะค้นพบว่ากระแสในโลหะเกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน และเมื่อพวกเขารู้เรื่องนี้ (มันเกิดขึ้นในปี 1916) ทุกคนก็เคยชินกับตัวเลือกของแอมแปร์จนพวกเขาไม่ได้เปลี่ยนแปลงอะไรเลย
ค่าเฉลี่ยสีทอง
ในอิเล็กโทรไลต์ อนุภาคที่มีประจุลบจะเคลื่อนที่ไปทางแคโทด ขณะที่อนุภาคบวกจะเคลื่อนที่ไปทางแอโนด สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นในก๊าซ หากคุณนึกถึงทิศทางของกระแสในกรณีนี้ ให้นึกถึงตัวเลือกเดียวเท่านั้น: การเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าแบบไบโพลาร์ในวงจรปิดเกิดขึ้นที่กันและกัน หากเรายอมรับคำกล่าวนี้เป็นพื้นฐาน ก็จะลบความขัดแย้งในปัจจุบันออกไป อาจจะมาเซอร์ไพรส์ แต่เมื่อกว่า 70 ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้รับเอกสารหลักฐานที่ตรงข้ามกับเครื่องหมายประจุไฟฟ้าในตัวกลางจะเคลื่อนที่เข้าหากันจริง ๆ ข้อความนี้จะเป็นจริงสำหรับตัวนำใดๆ โดยไม่คำนึงถึงประเภทของตัวนำ: โลหะ แก๊ส อิเล็กโทรไลต์ เซมิคอนดักเตอร์ อย่างไรก็ตาม ก็ยังคงหวังว่าเมื่อเวลาผ่านไป นักฟิสิกส์จะขจัดความสับสนในคำศัพท์และยอมรับคำจำกัดความที่ชัดเจนของทิศทางของการเคลื่อนที่ในปัจจุบัน แน่นอนว่ามันยากที่จะเปลี่ยนนิสัย แต่ในที่สุดคุณต้องใส่ทุกอย่างเข้าที่