Имет ли значение, в каком направлении движутся электроны в проводнике при составлении электросхем?

Question

Ведь по факту от - к +, но исторически сложилось, что от + к -. Не могу разобраться.

Answer 1

Ток бывает постоянный, импульсный и переменный.
Нам понадобится простой скотч, 20 метров провода (от 0, 5) , мощный неодимовый цилиндрический магнит и источник постоянного тока. (БП, АКБ. на 5-12 вольт) Наматываем проволоку на скотч, один вывод от АКБ на катушку, а вторым выводом от акб касаемся второго вывода катушки и наблюдаем за поведением магнита. Мы заметим, что в зависимости от полярности магнита, он будет совершать только одно из двух движений. Например при касании вывода катушки он будет только втягиваться внутрь. Если Вы поменяете выводы АКБ или перевернете магнит, Вы заметите что теперь он наоборот только выталкивается из катушки. Т. е. если Вы будете касаться обмотки катушки 50 раз в секунду (50гц) с помощью прерывателя постоянного тока или например с помощью полевого транзисторного ключа, Вы создадите импульсный ток, т. е. ток который имет пульсации только одного направления, имитируя либо только выталкивание магнита либо только втягивание магнита в катушку. Т. е. импульсный ток это ток, который не меняется по направлению, но меняется по величине. Плюс от акб всегда на катушке, и вы прерываете минус (n канальные полевики) . Если от акб минус на катушке, то вы будете прерывать только плюс (p канальные полевики) . Можете прерывать и то и другое последовательно т. е. сделать так, чтобы магнит внутри катушки совершал не только одно из движений, а два движения последовательно, создав переменное напряжение? Т. е. выталкивался и следом втягивался в катушку? Вам нужно менять выводы от АКБ местами. Это как если бы Вы батарейку вращали между выводами Вашей катушки, следствием чего было бы втягивание и следом выталкивание магнита из не. Т. е. батарейка, вращаясь между выводами катушки, попеременно их касаясь клеммами создаст как раз таки переменное напряжение, т. е. ток, который меняется и по направлению и по величине. Можно рассмотреть "правило Ленца". Если вставить в катушку магнит, ток будет одного направления, если вытащить магнит из не, ток будет уже другого направления. Т. е. двигая магнит "туда сюда" ты получишь переменное напряжение (ток) , т. е. в генераторах магнит (электромагнит) вращается внутри катушки, создавая переменное напряжение (ток) с частотой вращения. (в зависимости от количества полюсов) .

Answer 2

В отечественной литературе - не имет.
Для составления схем и для анализа их работы достаточно знать, что ток течёт от плюса к минусу (если не вдаваться в тонкую физику работы диодов и транзисторов) .

Answer 3

У электрона заряд отрицательный, а следовательно они движутся от минуса к плюсу (оттуда, где их очень много, туда, где их мало) .

При составлении схем откуда и куда бегут электроны не сильно важно, но важна полярность, потому как многие детали имеют полярность (например диоды пропускают ток в одном направлении) . Так что тут нужно лишь знать, что есть плюс и минус .

Напряжение и вовсе часто рассматривается именно в виде потенциалов (по крайней мере если посмотреть лекции радиоэлектроники, то там работают с потенциалами) . Так удобне, ведь в разных точках схемы потенциалы разные и потому данных о + и - недостаточно.

Answer 4

Физически в металлах электрический ток создают электроны освободившиеся от атомов - т. н свободные электроны. Но с другой стороны каждый свободный электрон - это положительно заряженный атом металла и перемещение электронов в проводнике от - к + можно приравнять к перемещению положительно заряженных атомов от + к -, хотя реально атомы никуда не перемещаются. Просто для определенности приняли направление тока от + к -, как и направление вектора напряженности электрического поля от + к -.
Поэтому при составлении и расчете схем важно выбрать положительное направление тока. Можно выбрать и от - к + и от этого в конечном итоге ничего не изменится. Только диоды и транзисторы придется рисовать наоборот, так как в них стрелкой всегда показано положительное направление тока от + к -.