چرا الکترونها در مدار برق با اختلاف پتانسیل ادامه دادن به حرکت در همان جهت را دارند
در یک مدار با اختلاف پتانسیل، الکترونها به دلیل تأثیر نیروی میدان الکتریکی در یک جهت حرکت میکنند. هنگام روشن شدن منبع تغذیه، مقدار زیادی بار منفی (الکترونها) در قطب منفی منبع تغذیه تجمع مییابد، در حالی که مقدار زیادی بار مثبت در قطب مثبت تجمع مییابد. این بارها به دلیل واکنشهای شیمیایی یا فرآیندهای دیگر تبدیل انرژی در داخل منبع تغذیه جدا میشوند و این امر منجر به اختلاف پتانسیل یا ولتاژ بین دو سر منبع تغذیه میگردد.
هنگام بسته شدن مدار، الکترونهای آزاد در رسانا تحت تأثیر نیروی میدان الکتریکی از قطب منفی منبع تغذیه به قطب مثبت حرکت میکنند. این نیروی میدان الکتریکی توسط اختلاف پتانسیل بین دو سر منبع تغذیه ایجاد میشود و الکترونها را به حرکت در یک جهت خاص میراند، یعنی از پتانسیل پایین (قطب منفی) به پتانسیل بالا (قطب مثبت). اگرچه میدان الکتریکی در داخل رسانا کاملاً یکنواخت نیست، اما همچنان میتواند به طور مؤثری الکترونها را به حرکت در یک جهت هدایت کند.
علاوه بر این، 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 یک جهت تحت تأثیر نیرو قرار میگیرند، به صورت کلی حرکت جهتدار نشان میدهند. اگرچه سرعت این حرکت جهتدار نسبت به سرعت نور بسیار کم است، اما کافی است تا جریان مشاهده شده توسط ما را تشکیل دهد.
به طور خلاصه، دلیل حرکت الکترونها در یک جهت در یک مدار با اختلاف پتانسیل، نیروی میدان الکتریکی ارائه شده توسط منبع تغذیه است. این نیرو الکترونهای آزاد را ترغیب میکند تا مقاومتهای داخلی مانند جاذبه هستههای اتمی و برخورد با الکترونهای دیگر را غلبه کرده و به صورت یکسویه در طول رسانا حرکت کنند.
