Чому на електричних схемах струм тече від до, а в реальному провіднику електрони рухаються до анода

Це приклад найбільшої історичної невдачі в фізичних позначеннях! І, на жаль, це вже ніяк не виправити. Давайте подивимося як же так вийшло.

Напевно в будь-якому підручнику з фізики глава про електрику починається з опису двох експериментів: тертя ебонітовою палички об вовну, і скляної палички об папір або шовк. Це рівно те, як і почалося вивчення цього явища. Далі відбувалося наступне:

1) До середини XVIII століття стає зрозуміло, що існує два типи електрики: смоляне і скляне. Поки ніякої мови про зарядах і знаках не йде.

2) Далі Бенжамін Франклін на основі своїх численних експериментів будує першу (неправильну, як стало ясно пізніше) теорію електрики, як рідини. Але що найважливіше, він вводить поняття позитивного і негативного заряду, і визначає напрямок струму: від плюса до мінуса. Все це відбувається за століття до появи ідей про електрон.

3) У кінці того ж XVIII століття з'являється перший кількісний закон - закон Кулона. У нього вже входять заряди, хоча як і раніше і не відомо, що саме є їх переносником. Однак, зрозуміло, що вони можуть бути позитивними і негативними. Починається епоха активного вивчення електрики.

5) Через століття після появи закону Кулона, Джозеф Томпсон, вивчаючи катодні промені, експериментально виявляє частки менше ніж атоми (Нобелівська премія 1906 року). А інший експеримент (Жана Перрена) показує, що катодні промені складаються з негативно заряджених частинок.

Нарешті картинка зібралася воєдино. Напрямок струму було вибрано дуже давно: від плюса до мінуса, тобто від анода до катода. А в наслідку виявилося, що існує мінімальний (неподільний) дискретний заряд - електрон-який рухається від катода до анода, а значить є негативним.

Тепер, сподіваюся видно, що така невідповідність руху електрона і напрямку струму не більше ніж прикра випадковість. Якби Бенжамін Франклін свого часу вибрав інший направлений струму, тобто від мінуса до плюса (від катода до анода), то електрон б мав позитивний заряд, і у нас не було безлічі проблем з цим нещасним мінусом.

В якомусь сенсі негативний заряд електрона - це сама неприродна річ у фізиці.

Анна Синельникова Відповідає на ваші питання в своїй Прямої лінії