電流はプラス極からマイナス極へ流れると学校では習いました。
しかし、電流を生み出している電子の流れは、
マイナス極からプラス極と反対に流れています。
これはとても奇妙なことです。
電流が電子の流れによって生み出されているのなら
それと同じ方向に定義すればいいですし、
仮にはじめ反対に定義してしまっていたとしても、
再定義しなおせばいいと思ったりもします。
この記事では
「なぜ電流の向きと電子の流れる向きは逆なのか」
についてご説明していきます。
定義が逆だといろいろとめんどくさい
以前に書いたこちらの記事で
そもそも電気とはなんなのかについてご説明いたしました。
（下記リンクから記事をご覧いただけます）
こちらの記事でも少し触れましたが、
電気とはプラスやマイナスの電荷のことで、
この電荷が移動することで電気の流れが生まれて、
これが電流となるとご説明しました。
ここで、電子はマイナス極からプラス極へと流れていることがわかっています。
しかし、学校でも習ったように電流はプラス極からマイナス極へと流れているとされています。
これはなぜなのでしょうか？
あくまで電流とは人間が定義した便宜上のものなので、
話を簡単にするためにも、
現象として不変である電子の流れる向きと同じにした方が効率的ではないのか？
それとも、わざわざ逆向きに定義するだけの理由があるのか？
もしかりに誤って定義してしまったとしても、
その誤りを修正することはできなかったのか？
このようになぜなぜといろいろと考えてしまいますが、
これにはある理由がありました。
電流の向きは電子の発見より100年早く定義された
1800年にイタリアのボルタという物理学者が電池を発明しました。（といわれている）
この電池に導線をつなぐと電気が流れることがわかりました。
しかし、この当時はこの電気の流れが、
なにによって引き起こされているのかはまだ解明されていませんでした。
ただ、この流れの向きを定義しないことには次なる議論に進めないこともあり、
この時に電流の向きは、プラス極からマイナス極というように定義されました。
それから、約100年後の1897年にイギリスの物理学者、トムソンは電子を発見しました。
この電子の発見により、電流は電子によって生じていることがわかりました。
また、電子はマイナスの電荷を帯びているため、
プラスの電荷を帯びたものとは引き付けあい、
逆にマイナス同士では反発し合うため、
回路上ではマイナス極からプラス極へと移動します。
ややこしいのはここからで、定義していた向きと実際の向きが反対でした。
もちろん定義を修正して向きを同じにすることも検討されましたが、
電池の発明から約100年の間に電気技術はすさまじい進歩をとげ、
瞬く間に私たち人間の生活に浸透していきました。
このとき、製品などの設計、製造、及び使用方法などは
100年前に定義した電流の向きをもとに考えられていたので、
これを今さら定義し直すことは、
社会インフラを混乱させる原因になるとされ、
修正されることはなく現代に至ります。
電流の向きと電子の流れる向きが逆になっている背景には、
電気の進歩が実用化と共に進められ、
科学的な理論はそのあとに追いついてきたことが理由にありました。
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