We zijn allemaal omringd door een groot aantal van een grote verscheidenheid aan apparaten en complete systemen die daarop zijn gebaseerd, die tijdens hun werking op de een of andere manier elektrische stroom verbruiken. Het concept van elektrische stroom werd geïntroduceerd om de beschrijving van het verloop van het proces een zeker te geven duidelijkheid, die werd bereikt door de doelbewuste vorming van een directe analogie met hydrodynamica door vloeistofstroom.
Met de accumulatie van kennis over elektriciteit, werd aangetoond dat de stroom van elektrische stroom primair is beweging van een elektromagnetisch veld langs een geleidend medium dat plaatsvindt met snelheden die niet te veel verschillen van snelheid Sveta. In dit geval beweegt het veld zich van een punt met een hoger potentieel in de richting van een punt met een lager potentieel, d.w.z. volgens het klassieke schema van plus tot min.
De beweging van eigenlijke ladingsdragers, die hiermee gepaard gaat, vindt eveneens plaats, maar met een merkbaar lagere snelheid. In verschillende materialen vindt het plaats in verschillende richtingen.
Soorten ladingdragers
Het is bekend dat ladingsdragers zijn onderverdeeld in positieve en negatieve. Negatieve ladingen zijn in het bezit van elektronen en ionen, ionen heersen onder de dragers van een positieve lading. Negatieve ladingen bewegen naar een hoger potentieel, terwijl positieve ladingen naar een lager potentieel gaan. En in beide gevallen treedt er een elektrische stroom op in de omgeving.
Er treedt een klassieke dubbelzinnigheid op, die door conventionele overeenstemming wordt geëlimineerd. Op het niveau van het postulaat wordt aangenomen dat de stroom altijd van plus naar min loopt, ongeacht het soort ladingen.
De beweging van ladingen in metalen
De meeste metalen bij temperaturen die praktisch belangrijk zijn voor elektrische en draadcommunicatietechnologie zijn in een vaste toestand en er zitten geen ionen in.
Als gevolg hiervan wordt de stroom in vaste geleidende materialen bepaald door het elektronische type geleidbaarheid, d.w.z. vrije elektronen (Figuur 1), die nemen de functies van ladingsdragers over, in het proces van stroom vloeien ze in de richting tegengesteld aan de richting van de stroom, afbeelding 2.
Elektronen in metalen worden gemakkelijk door een elektrisch veld uit hun banen afgescheurd, waarlangs ze rond atomen draaien zonder dat er een potentiaalverschil is. Aldus wordt met een onbeduidend potentiaalverschil een groot aantal ladingsdragers gevormd, d.w.z. metalen hebben een relatief lage elektrische weerstand.
De beweging van ladingen in halfgeleiders
Halfgeleiders zijn merkbaar slechter dan metalen in geleidbaarheid bij kamertemperatuur. Materialen die tot deze groep behoren, zijn onderverdeeld in halfgeleiders van het n-type en p-type. Halfgeleiders van het n-type in de gewone toestand hebben een overmaat aan elektronen, bij het passeren naar het p-type manifesteert het zich gebrek aan elektronen, maar de resterende relatief gemakkelijk passeren van de ene toegestane positie in atomen naar een ander. Dit laatste staat gelijk aan de beweging van positieve ladingen.
Een kenmerk van halfgeleiders is dat hun geleidbaarheid sterk toeneemt naarmate de temperatuur stijgt: door de zwakke binding met atomen verandert het aantal ongebonden elektronen aanzienlijk naarmate het stijgt.
De bewegingsrichting van ladingen in halfgeleiders kan dus zowel samenvallen met de stroomrichting (p-type) als er tegengesteld aan zijn (n-type).
De beweging van ladingen in vloeistoffen en gassen
Een kenmerk van vloeistoffen en gassen is dat ionen daarin ladingsdragers zijn. Ze kunnen zowel positief (kationen) als negatief (anionen) zijn, figuur 3. Dienovereenkomstig, wanneer negatieve kationen overheersen, bewegen ze "tegen de stroom in", terwijl positieve kationen "langs de stroom" bewegen.