在電學領域中,「電子流」的流向與我們傳統認知的「電流」方向截然不同。了解兩者的差異,是掌握基礎物理與電路分析的關鍵。 電子流的實際流向:負極到正極 電子流是指帶負電的「電子」在閉合電路中實際移動的路徑。由於電子帶負電荷,根據「同性相斥、異性相吸」的物理原理,電子會被電源(如電池)的負極排斥,並受正極吸引。因此,在外部電路中,電子流的方向是從電源的「負極」出發,經由導線與電器,最後回到電源的「正極」。 為什麼與電流方向相反? 這是一個歷史留下的「美麗誤會」。在 18 世紀,科學家富蘭克林(Benjamin Franklin)在尚未發現電子之前,假設電力是從電荷過剩處流向電荷不足處,因此定義「電流」是從正極流向負極。直到 19 世紀末發現電子後,科學家才意識到在金屬導線中實際移動的是電子。 然而,由於「從正到負」的電流定義已沿用多年,並成為所有電路公式與定律(如安培右手定則、歐姆定律)的標準,因此物理學界決定保留這個「傳統電流」的方向。 總結與應用 在學習或計算電路時,我們可以這樣區分: 電流 (Current): 傳統定義,方向為 正極 \(\rightarrow \) 負極。電子流 (Electron Flow): 物理事實,方向為 負極 \(\rightarrow \) 正極。 在大多數的電路分析(如計算電壓、電流、電阻)中,我們依然使用傳統電流方向;但在探討真空管、半導體內部的載子移動或光電效應時,理解「電子流」的實際流向就顯得至關重要。

更多信息: www.ehanlin.com.tw