چرا الکترونها در مدار الکتریکی با تفاوت پتانسیل به همان جهت ادامه میدهند حرکت؟
در مداری با تفاوت پتانسیل، الکترونها به دلیل تأثیر نیروی میدان الکتریکی در همان جهت حرکت میکنند. وقتی تغذیه روشن میشود، مقدار زیادی بار منفی (الکترون) در قطب منفی تغذیه انباشته میشود، در حالی که مقدار زیادی بار مثبت در قطب مثبت تغذیه انباشته میشود. این بارها به دلیل واکنشهای شیمیایی یا فرآیندهای دیگر تبدیل انرژی در داخل تغذیه جدا میشوند و این امر باعث ایجاد تفاوت پتانسیل یا ولتاژ بین دو سر تغذیه میشود.
وقتی مدار بسته میشود، الکترونهای آزاد در رسانا تحت تأثیر نیروی میدان الکتریکی از قطب منفی تغذیه به قطب مثبت حرکت میکنند. این نیروی میدان الکتریکی توسط تفاوت پتانسیل بین دو سر تغذیه ایجاد میشود و الکترونها را در جهت خاصی یعنی از پتانسیل کم (قطب منفی) به پتانسیل زیاد (قطب مثبت) میراند. اگرچه میدان الکتریکی در داخل رسانا ممکن است کاملاً یکنواخت نباشد، اما همچنان میتواند به طور مؤثری الکترونها را در همان جهت هدایت کند.
به علاوه، الکترونهای آزاد در رساناها، تحت تأثیر نیروی میدان الکتریکی، اگرچه مسیر حرکت واقعی آنها ممکن است پیچیده باشد، اما به دلیل تعداد زیادی الکترون که در همان جهت نیرو میبینند، به صورت کلی یک حرکت جهتدار نشان میدهند. اگرچه سرعت این حرکت جهتدار نسبت به سرعت نور بسیار کم است، اما برای تشکیل جریانی که مشاهده میکنیم کافی است.
برای خلاصه کردن، دلیل حرکت الکترونها در همان جهت در مداری با تفاوت پتانسیل نیروی میدان الکتریکی ارائه شده توسط تغذیه است. این نیرو الکترونهای آزاد را تشویق میکند تا مقاومتهای داخلی مانند جاذبه هستههای اتمی و برخورد با الکترونهای دیگر را غلبه کرده و به صورت یکجهتی در طول رسانا حرکت کنند.
