विद्युत परिपथ में विभवान्तर के साथ इलेक्ट्रॉन क्यों एक ही दिशा में चलते रहते हैं

विद्युत क्षेत्र बल के प्रभाव से एक परिपथ में विभवान्तर होने पर इलेक्ट्रॉन समान दिशा में चलते हैं। जब विद्युत स्रोत को चालू किया जाता है, तो विद्युत स्रोत के ऋणात्मक पोल पर बड़ी मात्रा में ऋणात्मक आवेश (इलेक्ट्रॉन) और धनात्मक पोल पर बड़ी मात्रा में धनात्मक आवेश जमा होता है। ये आवेश विद्युत स्रोत के भीतर रासायनिक प्रतिक्रियाओं या अन्य ऊर्जा परिवर्तन प्रक्रियाओं के कारण अलग-अलग होते हैं, जिससे विद्युत स्रोत के दोनों सिरों के बीच एक विभवान्तर, या वोल्टेज, उत्पन्न होता है।

जब परिपथ बन्द होता है, तो चालक में मुक्त इलेक्ट्रॉन विद्युत क्षेत्र बल के प्रभाव में आते हैं और विद्युत स्रोत के ऋणात्मक पोल से धनात्मक पोल की ओर चलना शुरू कर देते हैं। यह विद्युत क्षेत्र बल विद्युत स्रोत के दोनों सिरों के बीच के विभवान्तर से उत्पन्न होता है, और यह इलेक्ट्रॉनों को एक विशिष्ट दिशा में, अर्थात् कम विभव (ऋणात्मक पोल) से अधिक विभव (धनात्मक पोल) की ओर, चलने के लिए प्रेरित करता है। हालांकि चालक के भीतर विद्युत क्षेत्र पूरी तरह से समान नहीं हो सकता, फिर भी यह इलेक्ट्रॉनों को समान दिशा में चलने के लिए प्रभावी रूप से गाइड कर सकता है।

इसके अतिरिक्त, चालकों में मुक्त इलेक्ट्रॉन, विद्युत क्षेत्र बल के प्रभाव में, यद्यपि उनका वास्तविक गति पथ विकृत हो सकता है, फिर भी एक ही दिशा में बल का प्रभाव पड़ने से वे एक सामूहिक दिशात्मक गति का प्रदर्शन करते हैं। यद्यपि इस दिशात्मक गति की गति प्रकाश की गति की तुलना में बहुत धीमी होती है, फिर भी यह हम देखने वाली धारा के निर्माण के लिए पर्याप्त है।

संक्षेप में, विभवान्तर वाले परिपथ में इलेक्ट्रॉन समान दिशा में चलने का कारण विद्युत स्रोत द्वारा प्रदान किया गया विद्युत क्षेत्र बल है। यह बल मुक्त इलेक्ट्रॉनों को आंतरिक प्रतिरोध, जैसे परमाणुओं के नाभिकों के आकर्षण और अन्य इलेक्ट्रॉनों से टकराव, को पार करने के लिए प्रेरित करता है और चालक के साथ एक दिशा में चलने के लिए।