Az elektromos tér erővonalai miért a pozitív töltésen kezdődnek és a negatívon végződnek?

Nincs különösebb oka, egyszerűen így döntött az, aki először rajzolt erővonalakat (nem tudom, ki volt), és ez lett a konvenció. Az erővonalak annak az erőnek az irányát jelölik, amelyet a tér a pozitív töltésekre fejt ki.

Az, hogy miért a protont hívjuk pozitívnak és az elektront negatívnak, az megint egy jó kérdés. Fordítva talán kényelmesebb lenne, hiszen nem valami intuitív, hogy egy áramkörben az áram iránya ellentétes az áramot okozó elektronok mozgásának irányával. De amikor Ben Franklin hasraütéssel eldöntötte, hogy a selyemmel dörzsölt üvegrudat fogja pozitív töltésűnek hívni, és a szőrmével dörzsölt borostyánt negatívnak, akkor az elektronok még a fasorban sem voltak.

Érdekes kérdés. Mikor a pozitív és negatív töltés, pólust elnevezték, akkor még nem volt az atom szerkezetéről pontos képük a fizikával foglalkozóknak. Addig jutottak el, hogy itt valaminek a hiányáról, vagy többletéről van szó, és az áram nem más, mint ennek az egyenlőtlenségnek a megszüntetése, ahol többlet van, ott valami átvándorol oda, ahol hiány van. De hogy milyen irányban áramol és pontosan mi, azt nem tudták. Ennek hiányában teljesen önkényes volt az, hogy melyiket tekintjük hiányosnak, és melyiket többletesnek, a két dolog teljesen ekvivalens volt az akkori vizsgálati lehetőségek szempontjából.

És lám, pont fordítva jelölték, mint ami legtöbbször a valóság. Az egyik pólus kapta a + jelet (gondolván azt, hogy ott valami többlet van), a másik a - jelet (gondolván azt, hogy ott hiány van). Ma már tudjuk, hogy egy vezetékben az pozitív töltésű atommagok helyben maradnak és az elektronok azok, amik vándorolnak. A negatív póluson tehát elektron többlet van, a pozitív póluson elektronhiány. Ergo pont fordítva kellene jelölni. De mivel már nagyon elterjedt és megszokott volt a +/- pólusok, töltések jelölése, ezen nem változtattak.

A mágnesek esetén is ez nyilvánul meg, a régi modell szerint a mágnesnél is valami átvándorol a pozitív (többlettel rendelkező) oldalról a negatív (hiányban szenvedő) oldalra. Ma már tudjuk, hogy ez nem így néz ki, de a jelölés megmaradt.