なぜ論理回路は電流の流れる方向が前提になっているのでしょうか

電流と電子の流れる向きは逆と習ったのですが、
本に載っているANDやORなどの論理回路は電流が流れる方向を前提に
入力と出力が書いてありました。

それで動作に問題ないということは
設計としては電流の流れる向きを前提にして問題ないということだとは思います。

しかし、「電子」は電流と逆の向きで流れているので、
なぜ、論理回路を出力から入力に向かって流れて計算結果が無茶苦茶または回路が破壊されないのかが分かりません。

電気の歴史としては、
電流の流れる向きを定義した後に
電子の流れる向きが発見された訳で、
実際の電気の流れは電子の流れの向きが正しいんですよね？

質問者からの補足コメント

• 詳しいご回答ありがとうございます。
  No.12様までのご回答を参考にした上で私の質問を見返したところ、
  私の認識不足により書き方が曖昧になっている部分がありましたので補足と質問をいたします。
  
  ▼補足：論理回路が評価される順番が図と実際では逆になるのではないか？と思っていた
  論理回路の図を見て「入力から出力に向かって電流が流れている」と思っていました。
  私の質問の
  >>なぜ、論理回路を出力から入力に向かって流れて計算結果が無茶苦茶または回路が破壊されないのかが分かりません。
  では「出力から入力に向かって『電子』が流れている」と思っており、
  論理回路の図では入力から出力に向かって評価される書き方になっていますが、
  電流の実体が「電子」だとすると
  「出力から入力に向かって論理回路のANDやORなどの各回路が評価されてしまうのではないか？」
  と思ってしまっていました。
  
  （補足続きます）

    補足日時：2015/04/07 01:45

• ▼質問１：論理回路図上では電流の向きは問題にならないということ？
  今までのご回答を見たところ、
  「論理回路は実際の回路の実装方法には依存しないため、論理回路図上では電流の向きは問題にならない。」
  ということなのでしょうか？
  
  ▼質問２：電子は－から＋に流れる事が分かった後も、電流は＋から－に流れる事にしても問題ない理由とは？
  これはまた別で質問で投稿した方がいいのかもしれませんが、
  電流と電子で流れる向きが逆でも問題ないのは、
  「問題がある部品はエミッタなどの別名を使うから」でしょうか？

    補足日時：2015/04/07 01:46

No.6 回答者： tknakamuri 回答日時： 2015/04/03 20:41

電流の流れる方向と信号が伝わる方向は別。

信号は電場の変化として伝わります。

この回答へのお礼

お礼が遅くなり申し訳ありません。
ご回答ありがとうございました。
明確な回答で参考になりました。

お礼日時：2015/05/20 16:56

No.5 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2015/04/03 14:13

＞電気の歴史としては、電流の流れる向きを定義した後に電子の流れる向きが発見された

　これは物理を知らない人がよく犯す誤りです。根本的に間違っている。
　電流の流れる向きは、フランクリンがたまたまそう決めただけですが・・・ここまでは正しい
　そして電荷の移動が電流とされる。
　その後、金属内で電荷の移動を担うのは負の電荷をもつ電子であることが知られることになった。
　電荷を担うものは電子でなくても、陽子でも正負のイオンでもアルファ線粒子(ヘリウム原子核)でも、半導体中のホールでも良いのですよ。
　そして電流は導体中を一瞬--その物質中の光速--で伝わりますが、電子の歩みはとても遅い。屋内配線の1.6mm電線に1A流したって電子はカタツムリ程度の速度でしか移動していない。

★実際の電気の流れは電子の流れの向きが正しいんですよね？
　電気の流れとは、（正）電荷の移動です。
　金属中の電気の流れる方向と電子の移動方向は逆です。
　P型半導体中の電量の流れ方向と、ホールの移動方向は同じです。
　アルファ線が飛んで行けば、その方向に電気が流れる。
★電気の担い手がなんであるかは問わない。あくまで電荷の移動方向--電荷の受ける力で考える。

＞論理回路を出力から入力に向かって流れて
　論理回路のスイッチング部分は、ホールと電子が対消滅することで電流が流れますが・・・

この回答へのお礼

お礼が遅くなり申し訳ありません。
ご回答ありがとうございました。
私の勉強不足だった電荷についてご説明頂き、
参考になりました。

お礼日時：2015/05/20 17:02

No.4 回答者： chiha2525 回答日時： 2015/04/02 23:53

実を言うと『電流』なるものは、電子とは全く別物なのです。

電流の実質は電磁波であり、この電磁波の生成に電子が必要なだけであり、よくある電子の流れが電流の流れというイメージはウソなのです。電子は電線の中を動きますが、電流は電線の外を伝うことになります。
でも、電流は電線の中を伝わるとイメージするほうが理解には楽なので、そのように”考える”ようになっているのだと思います。

この回答へのお礼

お礼が遅くなり申し訳ありません。
参考になりました。
ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2015/05/20 17:04

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2015/04/02 22:29

論理回路は、別に「電流」などを前提にしていません。

そもそも、論理回路がどのような回路構成かは全く問題にしていません。

　論理回路は、強いて言えば「電圧」のイメージでしょう。
　例えば「５Ｖ以上なら１、１Ｖ以下なら０」といったように。電流が流れる必要がはありません。
　プラス側が「１」という前提のわけではなく、例えば「マイナス５Ｖ以下なら１、マイナス１Ｖ以上なら０」としても結果は同じです。

この回答へのお礼

お礼が遅くなり申し訳ありません。
論理回路が電流や
回路構成を全く問題にしていない旨、
電圧のご説明ありがとうございます。
明快なご説明で衝撃を受け、私の質問１と質問２を書くきっかけになりました。
ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2015/05/20 17:11

No.2 回答者： Tacosan 回答日時： 2015/04/02 14:45

何を疑問としているのかわからんなぁ.... だって, 「電気の流れる向き」で考えても「電子の流れる向き」で考えても, 方向が逆になるだけで本質的には同じでしょ?

でまあ #1 と同じことだけど, それぞれの素子は信号が入力端子から入って出力端子から出ていくように回路を作っている限り (あとタイミングもきちんとしてないとだめだけど) ちゃんと動くように作ってある. 逆に言えば, 信号が出力から入力に逆流するように回路を作っちゃったらさすがに死んだりする. ただし電流そのものは出力から入力に流れることもあり得る.

この回答へのお礼

お礼が遅くなり申し訳ありません。
参考になりました。
ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2015/05/20 17:14

No.1 回答者： check-svc 回答日時： 2015/04/02 13:30

＞実際の電気の流れは電子の流れの向きが正しいんですよね？

●違います。電子の流れと電気の流れは逆となります。

よく、電気の流れと水の流れとの相似性が言われますが、違うところは物理的な電子の流れについては水の流れとは合致しないと言うことになります。

つまり、電流の流れをなす実体は電子の流れですが、電荷がマイナスであるために電流の流れる方向と電子の流れる方向とは逆になるということで、割り切って下さい。

＞なぜ、論理回路を出力から入力に向かって流れて計算結果が無茶苦茶または回路が破壊されないのかが分かりません。
●論理回路においては、電子の流れや電気の流れという目では見ずに、信号の流れという見方をしてください。信号は逆方向には流れません。

この回答へのお礼

お礼が遅くなり申し訳ありません。
論理回路の見方についてのご指摘ありがとうございます。
参考になりました。
ご回答ありがとうございました。

お礼日時：2015/05/20 17:17