Mengapa elektron terus bergerak ke arah yang sama dalam rangkaian listrik dengan perbedaan potensial

Dalam rangkaian dengan perbedaan potensial, elektron bergerak ke arah yang sama karena pengaruh gaya medan listrik. Ketika sumber daya dinyalakan, jumlah besar muatan negatif (elektron) menumpuk di kutub negatif sumber daya, sementara jumlah besar muatan positif menumpuk di kutub positif. Muatan-muatan ini dipisahkan dalam sumber daya karena reaksi kimia atau proses konversi energi lainnya, menghasilkan perbedaan potensial, atau tegangan, antara kedua ujung sumber daya.

Ketika rangkaian tertutup, elektron bebas dalam konduktor tunduk pada gaya medan listrik dan mulai bergerak dari kutub negatif sumber daya ke kutub positif. Gaya medan listrik ini dihasilkan oleh perbedaan potensial antara kedua ujung sumber daya, dan mendorong elektron untuk bergerak sepanjang konduktor dalam arah tertentu, yaitu dari potensial rendah (kutub negatif) ke potensial tinggi (kutub positif). Meskipun medan listrik di dalam konduktor mungkin tidak sepenuhnya seragam, tetap dapat efektif mengarahkan elektron untuk bergerak ke arah yang sama.

Selain itu, elektron bebas dalam konduktor, di bawah pengaruh gaya medan listrik, meskipun jalur gerak aktual mereka mungkin berkelok-kelok, karena banyaknya elektron yang menerima gaya dalam arah yang sama, mereka menunjukkan fenomena gerakan berarah secara keseluruhan. Meskipun kecepatan gerakan berarah ini sangat lambat relatif terhadap kecepatan cahaya, cukup untuk membentuk arus yang kita amati.

Secara kesimpulan, alasan mengapa elektron bergerak ke arah yang sama dalam rangkaian dengan perbedaan potensial adalah karena gaya medan listrik yang disediakan oleh sumber daya. Gaya ini mendorong elektron bebas untuk mengatasi hambatan internal, seperti tarikan inti atom dan tabrakan dengan elektron lain, dan bergerak satu arah sepanjang konduktor.