Направление электрического тока

На этом уроке разберем принятое направление электрического тока и сравним его с направлением движения электронов. Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц. В металлах заряд переносят свободные электроны, имеющие отрицательный заряд.

В растворах солей, щелочей или кислот в роли заряженных частиц представлены ионы. При этом двигаться в таких веществах будут и отрицательные ионы, и положительные ионы.

Чтобы одинаково описывать ток в разных веществах, нужно договориться, какое направление считать направлением тока.

Направление тока

Сразу озвучим главное правило (рисунок 1).

За направление тока принимают направление, в котором двигались бы положительно заряженные частицы. Во внешней цепи, подключенной к источнику постоянного тока, это направление от положительного полюса источника к отрицательному.

Рисунок 1 условно показывает направление тока во внешнем проводнике. В рабочей цепи между полюсами подключают потребитель, например лампу. Напрямую соединять полюса батарейки проводом нельзя: это короткое замыкание.

В металлическом проводнике свободные электроны движутся в среднем к положительному полюсу. Поэтому направление их упорядоченного движения противоположно принятому направлению тока. Это следствие выбранного соглашения.

{"questions":[{"content":"Во внешней части замкнутой цепи с источником постоянного тока принятое направление тока — [[choice-3]]","widgets":{"choice-3":{"type":"choice","options":["от положительного полюса источника к отрицательному","от отрицательного полюса источника к положительному","одновременно в оба направления"],"answer":[0]}}}]}

Почему за направление тока было принято движение от положительного полюса к отрицательному?

Направление тока условились обозначать до открытия электрона и выяснения внутреннего строения атома. Позже стало известно, что в металлах заряд переносят отрицательные частицы. Принятое обозначение направления сохранили.

Рисунок 2 показывает это соглашение: движение отрицательных частиц влево и положительных частиц вправо соответствует одному и тому же направлению тока — вправо. В растворе положительные и отрицательные ионы могут одновременно переносить заряд, двигаясь в противоположных направлениях.

{"questions":[{"content":"За направление тока принято направление движения [[choice-1]]","widgets":{"choice-1":{"type":"choice","options":["положительно заряженных частиц","отрицательно заряженных частиц","электрически нейтральных частиц"],"answer":[0]}}}]}

Направление тока в цепи

Важный момент:
принятое направление тока учтено во всех правилах и законах, связанных с электрическим током.

По этой причине условное направление тока не стали менять, даже когда ученые получили новые данные о строении вещества.

На рисунке 3 стрелки показывают, в какую сторону пойдет ток после замыкания ключа. Пока ключ разомкнут, ток в этой цепи не идет. Во внешней части замкнутой цепи ток направлен от положительного полюса через лампу к отрицательному; внутри работающего источника — от отрицательного полюса к положительному.

Часто задаваемые вопросы