電流の向きに関する質問です。

質問

電流は、＋極から－極に流れることになっています。物理的な実体としてもそういうことになるのでしょうか。電子は負の電荷を持つのでそれ自体は＋極に移動すると思います。だから電流は＋極に流れると言いたくなります。しかしそうではないらしいです。どのように理解すればよいでしょうか。

例えば、原初的に電流は＋から－に流れると決めて、それで世の中が構成されてしまっている、かつどうでもいい（逆なら逆の世界が整合性をもって構成される）、だから殊更反対する理由がない、というようなことでしょうか。もしそうならば大いに反対する理由があります。それは覚えることが２つあるということです。電子が負の電荷となる、電流は－から＋に流れる、ということです。これは独立した別々知識として記憶されなければなりません。もし電流が電子の流れであり、－から＋に流れるとしたならば、覚えることが１つだけ（電子は負の電荷となる）です。電流が－に向うことを説明するために正孔（＋の電荷を持つ）という概念を創作したのではないかという風に思えてきます。

というようなことを考えておりましたが、これは間違いらしいのです。どういう風に考えればいいでしょうか。交流を考えると実際どっちでもいい（初期位相だけの問題）.ということになるのでしょうか。
交流だから電源ケーブルのタップへの接続がどうでもいいということですかね（別の話題ですが）

よろしくお願いします。

回答No.9

noname#194996

私の考えを書いてみます。
電流は水の流れにたとえられます。
高いところから低いところに流れると、当然、考えられます。
たとえば５Vの電位のところから２Vの電位のほうへ電流は流れる、と理解するのが常識的でわかりやすいし、実際そうだろうと思ったのでしょう。電流の動きは非常に早いので、現実どちらに向かっているのか非常にわかりにくいということもあります。ま、どちらでもよかったのですが、常識としてプラスからマイナス方向へ流れるということで全体の理論をまとめてしまったのです。
後になって、電流の正体（のひとつ）である電子がマイナスの電荷を持っていたので、電子が動く方向の反対に常識的な電流が流れていることになったのです。

これは、あなたが友人に金を借りたという場合、あなたが同額の借用書（マイナス）を友人に渡すようなもので、お金の流れは　友人→あなた　となっていることと同じです。
整合性はあるのです。

ですから

＞もしそうならば大いに反対する理由があります。それは覚えることが２つあるということです。電子が負の電荷となる、電流は－から＋に流れる、ということです。これは独立した別々知識として記憶されなければなりません。

これは間違っています。

電子が負の電荷となる、電流は電子が負の電荷となる、電流は＋から－に流れる、ということです。

これらを一挙に覚えてください。

交流理論も上記が基本です。

回答No.8

misawajp

電流の向きの定義を決めてしまってから、
現象の解明ができたからだけのことです
いまさら定義を変えるわけにはいかないので、+の電荷を持つ仮想体を想定して辻褄を合わせるようにしただけです

回答No.7

Quarks

電流の担い手（キャリヤ）を「(自由)電子」であるとしていますが、そうでない場合もあります。
たとえば、水溶液を電気分解するとき、電解槽内の溶液を流れる電流の担い手は２種類のイオンです。
電気分解するとき、
（ア）導線内では、陽極(電源の＋側に接続した側）から陰極（電源の－側に接続した側）に向かって、自由電子が移動します。
「電流」と逆向きの移動です。
（イ）溶液中では、陽イオンが陽極から陰極に向かって移動し、陰イオンは陰極から陽極に向かって移動しています。
陽イオンは「電流」と同じ向きに移動しています。陰イオンは「電流」と逆の向きに移動しています。
たまたま、導線には自由電子というキャリヤが有り、この自由電子が電流の実体になっていますから、電流の向きと電子の移動方向が逆になっているに過ぎません。電解溶液中の陽イオンを考えれば、（溶液中を）陽極から陰極に向かって流れるのですから、電流が流れる向きと同じ向きに移動しています。
どのキャリヤを基準にして、電流の流れる方向を定めれば良いでしょう？どれを選んで電流の向きを定義しても、それとは逆向きに移動するキャリヤがあるのです。
ことさら電子だけを特別扱いする理由は無いはずです。個々のキャリヤについて、電流の向きに動いているものと逆に動いているものがある、と単純に理解するのが良いのではないでしょうか。

歴史的な経緯と、電磁気理論の構築については、別の回答者さん達が答えてくれていますので、改めては書きませんでした。

回答No.6

金澤 喜平（@hokakebune）

貴方も私と同じような疑問をお持ちですね。私も『電流』『電荷』と言う物理学的概念に疑問を持って現在に至っています。結論からいえば、『電荷』と言う概念が間違いです。それは「エネルギー」の一つの形態でしかありません。本当の真理を突き止めれば、曖昧な概念で理論構築されている事が多い事に気付くのです。それには深くあなたの様に考える事以外は答に行きつかないのです。

回答No.5

TT414

nekonynanさん
>電気が発見された当時は、電子顕微鏡はありません。その昔、電気（電流）は、＋から－に流れると決めました。それを元に色々電気に関する理論（公式）が作られて来ました。電子顕微鏡が発見されて調べて見れば、電子（電流）の流れは、－から＋で逆さであることが判ってしました。

電子顕微鏡の方が新しいです。
電子が負に帯電されているのが示されたのは1897年です。
電子顕微鏡の歴史の歴史は1927年以降です。電子顕微鏡の設計には電子の正負がわかっていなければ出来ません。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%AD%90
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9B%BB%E5%AD%90%E9%A1%95%E5%BE%AE%E9%8F%A1

回答No.4

Tacosan

最初の段落の「しかしそうではないらしいです」とは, 具体的にはどういうことでしょうか? 「そうではない」としたら「どうである」, と?

補足

私はこの疑問をどこかで話すとか、質問した経験があります。
その時は、その疑問を持つこと自体間違いであると自信を持って言われたのです。その人の信念の揺るぎのなさに圧倒され、さらに、あなた以外、皆同じ考えなのだというようなことを言われました。
なので私の疑問自体が間違っているのだと思い込んでしまいました。しかし、間違った疑問というものは原理的に存在しないと思うのですが。なぜなら間違いを訂正されることは既に疑問に含まれているからです。

回答No.3

fjnobu

電子の動きが電流ではないことも重要です。
電流を流せば電子動きますが、電子そのものはせいぜい秒速十数センチメートルですが、電気は光速に近い速度で動きます。

回答No.2

nekonynan

電気が発見された当時は、電子顕微鏡はありません。その昔、電気（電流）は、＋から－に流れると決めました。それを元に色々電気に関する理論（公式）が作られて来ました。電子顕微鏡が発見されて調べて見れば、電子（電流）の流れは、－から＋で逆さであることが判ってしました。もし－から＋流れとすれば、過去に作られた理論（公式）が使えなく成ります。急に明日から、－から＋流れに改定すれば、－から＋流れ理論とそれをまだ知らない人もたくさん居てますから、＋から－に流れる理論が同時に存在すれば大混乱となります。その為にしかたなく過去の理論（公式）を使うために電流の流れは、＋から－に電子の流れは－から＋流れしたのです。正しくは電流は－から＋・・でも便宜上＋から－なのですね。

回答No.1

aokii

電流は、＋極から－極に流れることに決めただけです。交流も同じです。