電子と電流の流れる方向が反対なのはどうしてか。

現代科学で説明できているのかどうか、教えて下さい。
電子が電流と反対方向に流れるのならば、
電子は電流そのものではないのは明らかですし。

色々考えを深めたいです。
よろしくお願いします。

No.1 回答者： a1012k 回答日時： 2006/12/22 17:08

昔の人の勘違いだと習いました。

No.2 回答者： nrb 回答日時： 2006/12/22 17:16

電流は、プラスからマイナスに流れると　昔の人は思ってのです

　所が、実際に研究が進んでみると電流（電子）はマイナスからプラスに流れてることが判明したのです
　
　ここで、問題が発生したのです電流の流れる向きをマイナスからプラスにすると。今までの電気の法則が使えなくなるんです
　そこで便宜上　今までの電気の法則を使うために
　電流の流れを　プラスからマイナスに流れてるようにしているのです

　したがって、電子と電流の流れる方向が反対なのはその為なんです

この回答への補足

>そもそも、電流の向きって測定できるんですか？
水の電気分解をすれば簡単にわかります。
白金電極に電圧をかけると、

正極では、電圧をかけることにより、
H2O→２H+＋１/２O2＋２e-
となり、電子e-が飛び出します。

負極では、正極からの電子を「電圧源を通して」受け取り、
２H2O＋２e-→H2＋２OH-
となり、電流が流れます。

したがって、酸素が発生する方から水素が発生する方へ向かう
のが、電流の向きです。


・・・というレスを頂きました。

これについては、
電流はマイナスからプラスへ流れているという記述と考えていいでしょうか？
酸素が発生する電極ってマイナスでしたっけ？
（酸素の電荷はプラスですが。）
基本を忘れていてすいません。

補足日時：2006/12/22 18:38

No.3 回答者： Oh-Orange 回答日時： 2006/12/22 17:28

★いい質問ですね。

・『電子』と『電流』で流れる向きが違う理由は過去にあります。
・昔、ボルタの電池がこの世に誕生したとき、科学者は電子の向きを
　電流の向きにしたかったようです。しかし、まだまだ科学があまり
　進歩していなかった為に分からなかったのです。そこで、とりあえず
　電流は『＋』から『－』へ流れると『仮説』をたてました。
・でも、その後に電子の流れが『－』から『＋』に流れていることが
　判明しました。が、すでに世界中に電流は『＋』から『－』へ流れる
　と広がってしまい直せなくなってしまったのです。
・そこで、仕方がなく電子の流れは『－』から『＋』で、電流の流れは
　『＋』から『－』へ流れると決めたのです。
・こうして、現在、『電子』と『電流』で流れる向きが違うのですよ。
・よって、『現代科学で説明できているかどうか』ではなく直せなかっ
　たのですよ。本当は、『電子』の流れこそ『電流』と呼びたいのですよ。
　分かりましたか。なぜ、矛盾すうようなルールになったのか？

余談:
・昔、昆虫の『ゴキブリ』は『ゴキンブリ』が正式名でした。
・しかし、書物の印刷ミスにより『ン』が消えてしまいました。
・そして、この１文字足りなかった間違った『ゴキブリ』が日本中に
　広がってしまいました。→そこで、正式名を広がってしまった『俗語』
　に合わせて『ゴキブリ』とする事になったようです。
・このように、世の中では直したくても直せないことが幾つかあります。
・私の知る限り、『電子』と『電流』の向きが最初の事件って事になります。
・他にも、コンピュータ関連でもありますよ。
・以上。おわり。

No.4 回答者： NAZ0001 回答日時： 2006/12/22 17:52

たまたまです。

電気の流れは見えないのですが。何かが流れていると想定せざるを得ないので、行きバタで決めました。

この回答への補足

＞みなさん

ありがとうございます。
昔のヒトの勘違いという話は前にも聞いた事があります。
しかし、とある掲示板で、
「綿密な実験の結果、やはり電流は電子と反対方向に流れている」となったと聞きました。

これはどうなのでしょうか？

皆さんは、
電流は「電子の流れそのもの」と考えていらっしゃると解してよろしいのでしょうか。

そのへんもう少し深くお願いします。

電流＝電子の流れそのもの、この解釈でいいですか？

なんか、何かの物質を分離する実験か何かをしたら、
「電流が＋から－に流れていることの証拠」が出たと最近見たのですが・・・。

その方がうそを言っているとも正直思えない様な、
リアルな実験結果を書かれていましたし。

一体どうなんでしょう。

補足日時：2006/12/22 18:27

No.5 回答者： proto 回答日時： 2006/12/22 19:58

　　電流 = 電子の流れ

というのはほとんどの場合それでいいのですが、
一般的には
　　電流 = 電荷の流れ
です。
電子でなくても電荷を持つ粒子はたくさんあります。
たとえば電子をとられた水素イオン(陽子そのもの)が移動すれば、それも電流ということになります。
そしてこの場合正電荷の流れる方向=電流の方向ですので、陽子の進む向きは電流の向きと同じです。
電子と陽子以外にも電荷を持つ粒子は存在します。

電流の向きが電子の流れる方向と逆であるのは、みなさまのおっしゃるとおり、昔の人がとりあえず決めたら逆だったというだけです。

とりあえず正電荷というものの存在を決め、正電荷の向き=電流の向きと決めました。
この電流の向きは、電磁気学の右ねじの法則やフレミングの法則に使われますよね。

しかし、研究が進むと導線の中で電荷を運ぶため頑張っているのは、負の電荷を持つ電子だとわかりました。
今でこそ電気は電子の流れというイメージですが、昔はなんだかよくわからないけど正の電荷を持つ粒子が運んでいると漠然と思っていたのでしょうね。
しかし電子の存在がわかった後でも、電流の向き=正電荷の流れる向きという定義は変えられることなく。
　　電流の向き = 正電荷の流れる向き = (負電荷を持つ)電子の流れる向きの逆
となったのですね。

No.6 回答者： noname#152073 回答日時： 2006/12/22 20:22

電子の流れ　＝　電流　と考えても間違いとはいえませんが

電子の流れによって起こる性質　＝　電流　と考えた方が合っていると思います、

参考URL：http://www5.ocn.ne.jp/~ket725/amperevoltage/ampe …

No.7 回答者： ht1914 回答日時： 2006/12/22 21:48

６人の方が回答を書いておられますのでもう済んだものと思っていました。

でも読んでみると行き当たりばったりで決めたとか偶然だと書いてあります。昔はむちゃくちゃだというのは偏見です。そういうことでは当時の科学界を納得させることは出来いないはずです。それなりに根拠のある展開をしていたはずです。科学史の本を読んでみて下さい。電気２流体説、電気１流体説、空気中での放電での火花の走る向き等で整合性を持たして決めたものです。電子という実体は見えないのですから後で食い違いが出たのは仕方がないことです。

Ｎｏ３の回答にある次の文章は全くおかしい内容です。
＞昔、ボルタの電池がこの世に誕生したとき、科学者は電子の向きを
　電流の向きにしたかったようです。しかし、まだまだ科学があまり
　進歩していなかった為に分からなかったのです。そこで、とりあえず
　電流は『＋』から『－』へ流れると『仮説』をたてました。

この文章だとボルタ電池が出来たときに電子という存在も分かっていたということになります。
ボルタ電池の発表は１８００年です。電子という実体は普通の電流現象の中では一切分からないことです。電子という言葉すらなかったはずです。
実体としての電子は陰極線の実験から分かったことです。陰極線の曲がる方向から電荷の符号が決まります。曲がり方から質量と電荷の比が求まります。この実験をやったのはＪ．Ｊ．トムソンです。１８９７年の事です。この陰極線粒子と金属の中の電流を担っている粒子とが同じものということが分かるのにはもうワンステップ必要でした。
ボルタ電池と陰極線、時代が全く合いません。１００年違います。

「＋」から「ー」に流れるというのは正負２種類の電気流体があるのではなく１種類の流体の流れだという考え方が必要です。この「＋」、「ー」はどうやって決めたのかが問題なんです。火花放電が起こるときは火花の走る向きが分かります。当時で言えばこれが唯一の目で見える現象です。これと１流体説とを組み合わせて＋－を決めたと言われています。

電気の歴史を扱った科学史の本には載っています。
電気１流体説を出したのはフランクリンです。

この回答への補足

＞みなさん

どうもありがとうございます。

電流は、－から＋へ流れる。（人間の都合ナシなら。）
コレでいいのですね？

補足日時：2006/12/23 07:07

No.8 回答者： noname#152073 回答日時： 2006/12/23 21:28

電流と電子の流れの方向が違うのは

No.6参考ＵＲＬのアニメーション？を見ていただければ判ると思います
電子はマイナスからプラスに　ホールはプラスからマイナスに移動しています
電流は電子の流れと言うより　電子の移動によって起こるホール（正孔）の移動です、
電流の速度はほぼ光の速度に等しいですが
電子の移動速度は秒速数１０センチメートル程度だそうです。

たとえ話としては適当ではないかもしれませんが
南米チリ沖で発生した地震により　日本に津波がやってきたことがありました
チリ沖の海水が日本付近までやってきたのではなく　海水の振動によって
津波がやってきたのです。

参考URL：http://www.ee.seikei.ac.jp/~seiichi/lecture/Elec …

No.9 回答者： toorisugari 回答日時： 2006/12/23 23:36

ベンジャミン・フランクリンは、ライデン瓶を使って雷が電気である証明したのは有名ですが、他にも、琥珀と毛皮の静電気現象から毛皮は電気が増えている「プラス」の電気、琥珀は電気が失われた「マイナス」の電気と決めています。

それからしばらくして、ボルタが電池を発明しました。これにより、一瞬の電気ではなく継続して安定な電気を供給する事ができるようになり、これまでの静電気とは違う動く電気となりました（ライデン瓶は静電気を溜められ、溜めた電気は一瞬ですべて放出）。これにより、電気が動く「電流」と言う概念ができました。
そして電流の向きですが、負の電気を思いつかなければ、プラス（電気が増えている）からマイナス（電気が失われている）に流れるというのは自然な発想ではないでしょうか。
その後、電子が発見されて流れているのは負の電気だったわけですが。

それから、火花放電で起こる火花の走る向きがですが、速さが100万分の1秒というレベルですので人間の目では判断できません。ハイスピードカメラが必要です。

No.10 回答者： apple-man 回答日時： 2006/12/24 10:49

電気のプラス、マイナスを決めたのは、多分ベンジャミン・

フランクリンだと思います。その極性にあわせて
電流の方向が決められたため、電子の運動方向との
矛盾があるのだと思います。

流れとしてはこんな感じです。

紀元前から琥珀（エレクトロン）をこすると
ゴミなどを引き付けるようになるという、
帯電という現象が知られていました。

近代初頭のヨーロッパでは、この帯電という
現象がエレクトロンという物質の移動によって
起きるものではないかと考えられるようになり、
このエレクトロンを取り出そうという実験が
行なわれていました。

ライデンは、このエレクトロンが物質なら、当然
ガラスの瓶に閉じ込められると考え、ライデン瓶の
実験を行いまいした。

その後、フランスのデュ・フェーが、エレクトロン（電気）には
２種類あるとし、それをガラス電気、樹脂電気となずけた
んです。

雷が電気の１種であろうことはすでに多くの学者が
指摘していたので、フランクリンは、有名なたこの実験で、
金属の針金が開いたので、雷の電気（エレクトロン）をライデン瓶に
閉じ込めることができたと考えたんです。

帯電は絶縁体の分極によるものとか、金属の電流は自由電子の
運動とかいった、電気の種類などわかっていない時代の
話で、さらにエレクトロン（電気）という物質が存在して
いると考えてのことですから、いろいろ誤解があったもの
と思います。

以下は想像になってしまいますが、電気の種類を確認するために、
フランクリンも、樹脂の塊をライデン瓶に近づけたのだと
思います。

樹脂を近づけたときに、金属の針金が閉じてしまう場合と
そうでない場合があったはずです。

エレクトロン（電気）の有り無しという考えで見て
いたフランクリンには、樹脂の接触で、ライデン瓶の
中の電気がなくなる場合があると映ったはずです。
（保存則という考えも一般化していなかったため、
　単純に電気がなくなったと考えたと思います。）

帯電した樹脂の接触で、ライデン瓶の電気がゼロになってしまう
場合があると考えたフランクリンは、樹脂のほうがマイナス
電気だと考えたようで、ここから雷の電気には、プラスとマイナス
という極性があるとしたようです。

その後に、ガルバーニの生体電気の研究と
それに続くボルタの研究があったため、
フランクリンのプラス、マイナス電気といった
極性の考え方が引き継がれたものと思います。

現在は原理としては否定されている、電流という
考え方ですが、これはフーリエが熱伝道を
水や空気といった流体の方程式を応用して
説明に成功したことから、オームやマックウェルが
電気も流体の１種と考え式を作ったところ、
実験結果をうまく説明できたために定着した
ものです。

電流は、電流計といった電磁石の原理を応用した
計器で測定しますから、針の振れで量は表せても、
どの方向をプラスと考えるかは、特に客観的な基準はありませんので、
フランクリンの考えた極性の考え方がそのまま
使われたものと思います。

もしフランクリンが、樹脂ではなく、ガラスの棒で
極性を確認していたら、結果は全く反対になって
いたのでしょう。つまり、電流の方向と、電子の
運動方向は一致していたものと思います。