基本的な説明:
* パイプ内の水のように: 水で満たされたパイプを想像してみてください。蛇口をオンにすると、水はより高い圧力(より濃縮されている)から低い圧力(濃縮が少ない)に流れます。 同様に、電子が流れ、高い負電荷の領域(より多くの電子がある場合)から低い負電荷の領域に移動します。
* 流れの方向: 慣習により、電子のの流れは負から正へと移動すると説明されています 個々の電子は実際には正から負に移動しますが。 これは、電流の歴史的な定義が正電荷の動きに基づいていたためであり、実際には静止した陽子であることがわかっています。
より正確な説明:
* 電界: 電子はランダムにさまようだけではありません。それらの動きは、電界によって駆動されます 。このフィールドは、2ポイント間の電位(電圧)の差によって作成されます。 電界が強いほど、電子を押すと強制的になります。
* ドリフト速度: 電子は、パイプ内の水のような直線で動きません。彼らは常に原子と衝突し、方向を変えます。 平均速度 この不安定な動きは、ドリフト速度と呼ばれます 。実際には、1秒あたりのミリメートルの順序で非常に遅いです。
* 電流: 重要なのは、流量の速度です 、個々の電子の速度ではありません。 このレートは電流と呼ばれます 。 アンペア(アンペア)で測定され、1秒あたりのポイントを超えて流れる電荷の量を表します。
量子力学:
*最も基本的なレベルでは、電子は波や粒子のように振る舞います。 それらの流れは、量子力学の原則によって支配されています。
*電子の正確な経路は予測することはできません。特定の空間領域でそれを見つける確率のみです。
*この複雑な量子画像を理解するには、高度な物理学の概念が必要です。
重要なポイント:
* 導体と絶縁体: 電子の流れは、一部の材料(導体)で他の材料(絶縁体)よりも簡単です。導体には、自由に動くことができるゆるく結合した電子がありますが、絶縁体は電子をしっかりと保持しています。
* 直接対交互の電流: 直接電流(dc) 、電子は一方向に流れます。 交互の電流(ac) 、電子の流れは定期的に方向を逆転させます。
概要:
電子の流れを記述するには、それらを駆動する力(電界)、それらの動き方(ドリフト速度)、および流量(電流)を理解する必要があります。パイプ内の水の基本的な類推は役立ちますが、より深い理解には、量子力学と導体と絶縁体の違いを把握する必要があります。