Richting stroom en richting elektronen

[NaSc]

Hallo!

Ik doe nu staatsexamen en bij natuurkunde heb ik altijd geleerd dat stroom van de positieve pool naar de negatieve pool verplaatst. Aangezien elektriciteit veroorzaakt wordt door bewegende elektronen, ben ik ervan uit gegaan dat die stroom van plus naar min de beweging van elektronen voorstelde.

Nu ben ik vandaag begonnen met elektrolyse en elektrochemische cellen en ik ben er nog niet helemaal uit, maar ik kan in ieder geval concluderen dat, hoewel stroom van plus naar min loopt, elektronen van min naar plus lopen.

Welke krachten zorgen ervoor dat die elektronen bewegen en als stroom niet de beweging van elektronen is, wat is het dan wel?

Is het zo dat de positieve pool simpelweg door ladingsverschil aan de negatieve pool

"trekt" en zo een stroom op gang brengt?

[Typhoner]

het is heel verwarrend maar het is als volgt:

de elektronen zijn negatief geladen en bewegen dus van - maar +

De stroom loopt andersom: dit is een conventie. Ze is ietwat ongelukkig, maar stamt uit een tijd dat men nog niet wist dat elektronen ladingdragers zijn.

[NaSc]

Dus de richting van de stroom is arbitrair en er is 'gewoon' besloten te doen alsof stroom van + naar - loopt?

Betekent dat dat stroom niet echt stroomt?

[Anton_v_U]

[1] Welke krachten zorgen ervoor dat die elektronen bewegen en als stroom niet de beweging van elektronen is, wat is het dan wel?

[2] Is het zo dat de positieve pool simpelweg door ladingsverschil aan de negatieve pool

"trekt" en zo een stroom op gang brengt?

Algemene opmerkingen:

Elektriciteit is een verzamelnaam voor alle verschijnselen die te maken hebben met de kracht op ladingen in een elektrisch veld. Dat beperkt zich niet tot elektrische stroom.

Je spreekt van elektrische stroom als er elektrische lading beweegt (dat kunnen elektronen zijn maar dat hoeft niet) of netter gezegd: als er een netto transport van lading door een oppervlak is. Als elektronen heen en weer trillen is er geen stroom, als er meer elektronen van links naar rechts bewegen dan andersom is er wel een stroom.

Dat elektronen 'tegen de stroom in' bewegen heeft te maken met de keuze voor het teken van elektrische lading. Die keuze is volstrekt willekeurig. Ik geloof dat iemand vroeger de lading van een geladen object (bijvoorbeeld een glazen staaf die je door wrijving met zijde geladen maakt) positief noemde. Daarmee is de richting van de stroom ook vastgelegd. Als iemand het historische verhaal hierbij kent houd ik me aanbevolen.

[1] De kracht op lading wordt veroorzaakt door een elektrisch veld. Dat klinkt heel abstract (is het misschien ook) maar het is niet abstracter dan de kracht die op een massa wordt uitgeoefend door het zwaartekracht veld van de aarde. Een elektrisch veld beschrijft de kracht die een "stilstaande" lading ondervindt in de ruimte. Dat alles geldt ook buiten een stroomdraad alleen zal daar geen stroom lopen omdat er geen vrije lading is die door het veld in beweging kan worden gebracht.

[2] Het elektrisch veld wordt veroorzaakt door het spanningsverschil van de accu. Het elektrisch veld 'trekt' aan de ladingen, daardoor ontstaat er een stroom. Het spanningsverschil van een batterij is een maat voor een energieverschil: elektronen hebben een lagere energie op de anode. Daardoor ontstaat ook de kracht op afstand en dat kunnen we weer uitleggen met het concept van het elektrisch veld. In het algemeen willen deeltjes of objecten naar een toestand van lagere energie: een bal rolt een kuil in, niet een berg op (en zelden door een berg heen).

[Michel Uphoff]

Zie ook deze berichten