Όλοι γνωρίζουμε πολύ καλά ότι ο ηλεκτρισμός είναι μια κατευθυνόμενη ροή φορτισμένων σωματιδίων ως αποτέλεσμα ενός ηλεκτρικού πεδίου. Οποιοσδήποτε μαθητής θα σας το πει αυτό. Αλλά το ερώτημα ποια είναι η κατεύθυνση του ρεύματος και πού πάνε αυτά τα σωματίδια μπορεί να μπερδέψει πολλούς.
Η καρδιά του θέματος
Όπως γνωρίζετε, σε έναν αγωγό, το ηλεκτρισμό μεταφέρεται από ηλεκτρόνια, σε ηλεκτρολύτες - από κατιόντα και ανιόντα (ή απλά ιόντα), στους ημιαγωγούς, τα ηλεκτρόνια λειτουργούν με τις λεγόμενες "οπές", στα αέρια - ιόντα με ηλεκτρόνια. Η ηλεκτρική του αγωγιμότητα εξαρτάται από την παρουσία ελεύθερων στοιχειωδών σωματιδίων σε ένα συγκεκριμένο υλικό. Εάν δεν υπάρχει ηλεκτρικό πεδίο σε έναν μεταλλικό αγωγό, το ρεύμα δεν θα ρέει. Μόλις όμως προκύψει διαφορά δυναμικού στα δύο τμήματα του, δηλ. θα εμφανιστεί τάση, το χάος θα σταματήσει στην κίνηση των ηλεκτρονίων και θα έρθει η τάξη: θα αρχίσουν να απομακρύνονται από το μείον και θα κατευθυνθούν προς το συν. Φαίνεται ότι αυτή είναι η απάντηση στην ερώτηση "Ποια είναι η κατεύθυνση του ρεύματος;". Αλλά δεν ήταν εκεί. Αρκεί να ψάξετε στο εγκυκλοπαιδικό λεξικό ή απλώς σε οποιοδήποτε σχολικό βιβλίοστη φυσική, μόλις γίνει αισθητή μια ορισμένη αντίφαση. Λέει ότι συμβατικά η φράση "τρέχουσα κατεύθυνση" υποδηλώνει την κατευθυνόμενη κίνηση των θετικών φορτίων, με άλλα λόγια: από το συν στο πλην. Πώς να αντιμετωπίσετε αυτή τη δήλωση; Τελικά, υπάρχει μια αντίφαση ορατή με γυμνό μάτι!
Δύναμη της συνήθειας
Όταν οι άνθρωποι έμαθαν πώς να φτιάχνουν ένα κύκλωμα συνεχούς ρεύματος, δεν γνώριζαν ακόμη την ύπαρξη ενός ηλεκτρονίου. Επιπλέον, τότε δεν υποψιάζονταν ότι κινούνταν από το μείον στο συν. Όταν το Ampere πρότεινε το πρώτο μισό του 19ου αιώνα την κατεύθυνση του ρεύματος από το συν στο πλην, όλοι το θεωρούσαν δεδομένο και κανείς δεν αμφισβήτησε αυτήν την απόφαση. Χρειάστηκαν 70 χρόνια μέχρι να ανακαλύψουν οι άνθρωποι ότι το ρεύμα στα μέταλλα οφείλεται στις κινήσεις των ηλεκτρονίων. Και όταν το κατάλαβαν αυτό (συνέβη το 1916), όλοι ήταν τόσο συνηθισμένοι στην επιλογή του Ampere που δεν άλλαξαν τίποτα.
Χρυσός Μέσος
Στους ηλεκτρολύτες, τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια κινούνται προς την κάθοδο, ενώ τα θετικά προς την άνοδο. Το ίδιο συμβαίνει και στα αέρια. Αν σκεφτείτε ποια κατεύθυνση θα είναι το ρεύμα σε αυτή την περίπτωση, μόνο μία επιλογή έρχεται στο μυαλό: η κίνηση των διπολικών ηλεκτρικών φορτίων σε ένα κλειστό κύκλωμα συμβαίνει το ένα προς το άλλο. Εάν δεχτούμε αυτή τη δήλωση ως βάση, τότε θα αφαιρέσει την τρέχουσα αντίφαση. Μπορεί να αποτελεί έκπληξη, αλλά πριν από περισσότερα από 70 χρόνια, οι επιστήμονες έλαβαν τεκμηριωμένες αποδείξεις ότι το αντίθετοΤα ηλεκτρικά φορτία σε ένα αγώγιμο μέσο κινούνται πραγματικά το ένα προς το άλλο. Αυτή η δήλωση θα ισχύει για οποιονδήποτε αγωγό, ανεξάρτητα από τον τύπο του: μέταλλο, αέριο, ηλεκτρολύτης, ημιαγωγός. Όπως και να έχει, μένει να ελπίζουμε ότι με την πάροδο του χρόνου, οι φυσικοί θα εξαλείψουν τη σύγχυση στην ορολογία και θα αποδεχτούν έναν ξεκάθαρο ορισμό για το ποια είναι τελικά η κατεύθυνση της τρέχουσας κίνησης. Φυσικά, είναι δύσκολο να αλλάξεις μια συνήθεια, αλλά πρέπει επιτέλους να βάλεις τα πάντα στη θέση τους.
