Wir alle wissen sehr gut, dass Elektrizität ein gerichteter Strom geladener Teilchen als Ergebnis eines elektrischen Feldes ist. Das wird dir jeder Schüler sagen. Aber die Frage, in welche Richtung der Strom fließt und wohin genau diese Partikel gehen, kann viele verwirren.
Der Kern der Sache
Wie Sie wissen, wird Elektrizität in einem Leiter von Elektronen getragen, in Elektrolyten - von Kationen und Anionen (oder einfach Ionen), in Halbleitern arbeiten Elektronen mit sogenannten "Löchern", in Gasen - Ionen mit Elektronen. Seine elektrische Leitfähigkeit hängt von der Anwesenheit freier Elementarteilchen in einem bestimmten Material ab. Ohne elektrisches Feld in einem Metallleiter fließt kein Strom. Sobald aber in seinen beiden Abschnitten eine Potentialdifferenz auftritt, d.h. Spannung wird erscheinen, das Chaos wird in der Bewegung der Elektronen aufhören und Ordnung wird eintreten: Sie werden beginnen, sich vom Minus weg zu bewegen und zum Plus zu gehen. Es scheint, dass dies die Antwort auf die Frage "In welche Richtung fließt der Strom?" ist. Aber es war nicht da. Es reicht aus, im enzyklopädischen Wörterbuch oder einfach in einem beliebigen Lehrbuch nachzuschlagenin der Physik, sobald ein gewisser Widerspruch auffällt. Es besagt, dass der Ausdruck "Stromrichtung" üblicherweise die gerichtete Bewegung positiver Ladungen bezeichnet, mit anderen Worten: von Plus nach Minus. Wie ist mit dieser Aussage umzugehen? Schließlich gibt es einen mit bloßem Auge sichtbaren Widerspruch!
Macht der Gewohnheit
Als die Menschen lernten, einen Gleichstromkreis herzustellen, wussten sie noch nichts von der Existenz eines Elektrons. Außerdem ahnten sie zu diesem Zeitpunkt nicht, dass es sich von Minus zu Plus bewegte. Als Ampere in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts die Richtung des Stroms von Plus nach Minus vorschlug, hielten das alle für selbstverständlich und niemand stellte diese Entscheidung in Frage. 70 Jahre hat es gedauert, bis man herausgefunden hat, dass der Strom in Metallen auf Bewegungen von Elektronen zurückzuführen ist. Und als sie dies erkannten (es geschah 1916), waren alle so an die Wahl von Ampere gewöhnt, dass sie nichts änderten.
Goldener Schnitt
In Elektrolyten bewegen sich negativ geladene Teilchen zur Kathode, während sich positiv geladene Teilchen zur Anode bewegen. Dasselbe passiert in Gasen. Wenn Sie darüber nachdenken, in welche Richtung der Strom in diesem Fall gehen wird, fällt Ihnen nur eine Option ein: Die Bewegung bipolarer elektrischer Ladungen in einem geschlossenen Stromkreis erfolgt aufeinander zu. Nehmen wir diese Erklärung als Grundlage an, so wird damit der bisherige Widerspruch aufgehoben. Es mag überraschen, aber vor mehr als 70 Jahren erhielten Wissenschaftler dokumentarische Beweise mit entgegengesetztem VorzeichenElektrische Ladungen in einem leitenden Medium bewegen sich tatsächlich aufeinander zu. Diese Aussage gilt für jeden Leiter, unabhängig von seiner Art: Metall, Gas, Elektrolyt, Halbleiter. Wie dem auch sei, es bleibt zu hoffen, dass die Physiker im Laufe der Zeit die Begriffsverwirrung beseitigen und doch eine eindeutige Definition der Richtung der Strombewegung akzeptieren. Natürlich ist es schwierig, eine Gewohnheit zu ändern, aber man muss endlich alles an seinen Platz bringen.
