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電流の向きと電子が移動する向きは逆になったのは、電子の存在が発見される前に電流の向きを決めてしまったからだと聞いたのですが、この意味がよくわからなかったので質問します。
電流の向きというのは電子の動きのように実際に存在しているわけではなく、昔の人がとりあえず決めたことなんですか?もしくはそう決めた根拠とか理由とかあるんですかね?
電流の向きってなんですか?お願いします。

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A 回答 (6件)

>電流の向きと電子が移動する向きは逆になったのは、電子の存在が発見される前に電流の向きを決めてしまったからだ・・・



そのとおりです。

>電流の向きというのは電子の動きのように実際に存在しているわけではなく、昔の人がとりあえず決めたことなんですか?もしくはそう決めた根拠とか理由とかあるんですかね?

電池が発明されて、電線を、継続的に電気が流れる仕組みができたとき、電気には、すでにプラスとマイナスがあることが知られていた。このとき、プラスから、マイナスの電極に向けて、プラスの電気が流れているのが、電流・・・と定義した。

ということ。

ずっとあとで、電流の実態は、マイナス電気(電子)が、マイナスからプラスに流れていることだとわかったのですが、すでに電流いろいろな定義がされており、プラスとマイナスを入れ替えても、方程式や計算自体は対称性があるので、別に問題は起こらないため、そのままになって今に至る・・・ってことです。
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1820年、エルステッドは電池を電線につないで電流を流すと


方位磁石の針が振れることに気が付きました。
電池を逆につなぐと方位磁石の振れる向きも逆になることが
わかり、電流の向きにより磁石に異なる作用が起こることが
明確になりました。このあたりが電流の向きを意識しだした
始まりかもしれませんね。

電子の発見は19世紀末ぎりぎりです(1897年)
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1800年頃にイタリアの物理学者であるボルタによって、電池が発明されました。



この電池の電流は、定の電気が持続して流れ続けるということが最大の特徴です。

電池のプラスの電極から出て、マイナスの電極に流れるものを「電流」と決め、プラス極→マイナス極の方向を「電流の向き」と決めたのです。

発電機も同様、プラス極→マイナス極の方向が「電流の向き」です。

その実体が、「実は負電荷を持つ電子が、セーノで一斉にマイナス極→プラス極へ少し全体移動してる結果だ」と解ったのは、ズット後の事です。
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「昔の人がとりあえず決めた」だけ.



念のため書いておくと「荷電粒子の移動」が電流だから, 厳密にいうと「電流」と「電子の移動」とは (完全には) 一致しない. たとえば食塩水に電気を流すときには, 水に溶けているイオンの動きが「電流」として現れる.
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>電流の向きってなんですか?



「正電荷が移動する方向」ということです。
電子は「負電荷」をもっていますから、電子の移動する方向と逆の方向ということです。

単に「そのように決めた」というだけのことです。
実際に、電子が一方向に移動すれば、その電子の抜けた「正孔」は電子とは逆方向に移動するように見えるはずですから。

電子の流れといっても、電子たちが「ヒュイーーーーン」と光速で流れるのではなく、端っこの電子がちょこっと移動し、その空いた「正孔」に隣の電子が移動してきて埋め、さらのその電子が移動することで空いた「正孔」に隣の電子が移動してきて埋め、・・・ということの繰り返しです。実際の電子は、1秒間に 1mm 以下しか動いていません。その「隣に移る」という動きが「光速で」伝わっていくのです。
つまり、「ところてん」の左端を押したら、右端はほぼ瞬時に動き出します。その「左端→右端」の伝播速度は「光速」でです。でも「ところてん」そのものは秒速 1 mm 程度しか移動しません。そういった図です。
「電子が流れる」ということが、おそらく質問者さんが考えているイメージとは違うのです。
分かるかな?
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実際の所はよく分かりませんが


イメージとしてはこんな感じで解説されています
https://hegtel.com/nagare-gyaku.html
中断の『■ 電極の変化の違い』のあたりね

物理的に電極の変化を見てプラスとマイナスのイメージを持ったというのが妥当かもね
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