Номер 1, страница 135, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VIII. Постоянный электрический ток. Параграф 40. Закон Ома для участка цепи - номер 1, страница 135.

Условие.

°1. На рисунке 40.1 схематически изображено направление движения носителей заряда в металлическом проводнике и направление электрического тока. Объясните, почему эти направления противоположны.

Направление тока

Рис. 40.1

Решение 2.

°1. Это различие связано с исторически сложившимся определением направления электрического тока. Когда учёные только начинали изучать электрические явления, природа носителей заряда в проводниках была ещё неизвестна. По договорённости (конвенции), было решено считать, что электрический ток — это направленное движение положительных зарядов. Следовательно, за направление тока было принято направление от положительного полюса источника к отрицательному.

Позднее, с открытием электрона, было установлено, что в металлических проводниках свободными носителями заряда являются не положительные частицы, а отрицательно заряженные электроны. Положительные ионы металлов, наоборот, жёстко закреплены в узлах кристаллической решётки и не могут перемещаться для создания тока.

Поскольку электроны имеют отрицательный заряд, в электрическом поле они движутся в направлении, противоположном тому, в котором двигались бы положительные заряды. То есть, электроны движутся от отрицательного полюса источника тока (где их избыток) к положительному полюсу (где их недостаток).

Таким образом, фактическое направление движения носителей заряда (электронов) в металле противоположно условно принятому (историческому) направлению электрического тока.

Ответ: Направление электрического тока было исторически определено как направление движения положительных зарядов. В металлах же носителями заряда являются отрицательно заряженные электроны, которые движутся в противоположном направлении. Поэтому направление тока и направление движения электронов в металлическом проводнике противоположны.