Как определить направление силы тока
- Направление тока и перемещение заряженных частиц
- Определение истинного направления перемещения заряженных частиц
- Направление тока в металлах и неметаллических проводниках
- Направление тока в полупроводниках
- Направление тока в вакууме
- Направление тока в газах
- Направление тока в жидкостях
- Условное направление тока
Направление тока и перемещение заряженных частиц
Истинное направление тока определяется движением заряженных частиц. Оно зависит от знака их заряда. Тем не менее, в технике используется условное направление перемещения заряда, которое не зависит от свойств проводника.
Определение истинного направления перемещения заряженных частиц
Для определения истинного направления перемещения заряженных частиц нужно руководствоваться следующим правилом. Внутри источника они вылетают из электрода, который заряжается с противоположным знаком, и движутся к электроду с аналогичным зарядом. Во внешней цепи они вырываются из электрода с совпадающим зарядом и притягиваются к противоположно заряженному.
Направление тока в металлах и неметаллических проводниках
В металлах носителями тока являются свободные электроны, которые перемещаются от положительного электрода к отрицательному внутри источника, и от отрицательного к положительному во внешней цепи. В неметаллических проводниках электроны также переносят заряды, но механизм их перемещения отличается. Однако направление движения электронов считается тем же, что и в металлах.
Направление тока в полупроводниках
В полупроводниках с электронной проводимостью направление движения заряда аналогично металлам и неметаллическим проводникам. В полупроводниках с дырочной проводимостью заряд переносят дырки - своего рода пустые места без электронов. Дырки движутся в противоположном направлении относительно электронов.
Направление тока в вакууме
В вакууме заряд переносят электроны, движущиеся от нагретого электрода к холодному. Направление тока зависит от отношения положительного и отрицательного заряда на электродах. Например, катод может быть отрицательным относительно анода, но положительным относительно общего провода.
Направление тока в газах
В газах заряд переносят положительные ионы, и их направление перемещения считается противоположным направлению движения зарядов в металлах, неметаллических проводниках, вакууме и полупроводниках с электронной проводимостью. Ионы в газах имеют большую массу, поэтому газоразрядные приборы обладают высокой инерцией.
Направление тока в жидкостях
В жидкостях заряд переносят тяжелые ионы, которые могут быть как положительными, так и отрицательными. В зависимости от состава электролита, ионы ведут себя аналогично электронам или положительным ионам в газах или дыркам в полупроводниках.
Условное направление тока
При указании направления тока в электрической схеме считается, что заряженные частицы движутся в источнике от отрицательного полюса к положительному, а во внешней цепи - от положительного к отрицательному. Это условное направление, которое было принято до открытия строения атома.
