電流形成的原因
電流形成的原因
科學(xué)上把單位時間里通過導(dǎo)體任一橫截面的電量叫做電流強(qiáng)度稱為電流，電流的形成因素有哪些呢?下面就讓學(xué)習(xí)啦小編來告訴你電流形成的原因吧。
電流形成的原因
1、有電場。(電路當(dāng)中，電源會產(chǎn)生電場。)
2、有自由移動的帶電粒子。(電路中，還需要是閉合電路。)
電流的三大效應(yīng)
熱效應(yīng)
導(dǎo)體通電時會發(fā)熱，把這種現(xiàn)象叫做電流熱效應(yīng)。例如：比較熟悉的焦耳定律：是定量說明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。(焦耳定律)
磁效應(yīng)
電流的磁效應(yīng)(動電會產(chǎn)生磁)：奧斯特發(fā)現(xiàn)：任何通有電流的導(dǎo)線，都可以在其周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象，稱為電流的磁效應(yīng)。(畢奧-薩法爾定律)
化學(xué)效應(yīng)
電的化學(xué)效應(yīng)主要是電流中的帶電粒子(電子或離子)參與而使得物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化。化學(xué)中的電解水或電鍍等都是電流的化學(xué)效應(yīng)。(法拉第電解定律)、
電流的方向
物理上規(guī)定電流的方向，是正電荷定向移動的方向。電流運(yùn)動方向與電子運(yùn)動方向相反。
電荷指的是自由電荷，在金屬導(dǎo)體中的自由電荷是自由電子，在酸，堿，鹽的水溶液中是正離子和負(fù)離子。
在電源外部電流由正極流向負(fù)極。在電源內(nèi)部由負(fù)極流回正極。
電流的單位
國際單位制中電流的基本單位是安培?！?安培定義為：在真空中相距為1米的兩根無限長平行直導(dǎo)線，通以相等的恒定電流，當(dāng)每米導(dǎo)線上所受作用力為2×10-7 N時，各導(dǎo)線上的電流為1安培。
初級學(xué)習(xí)中1安培的定義：1秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為1庫侖，即：1安培=1庫侖/秒。
換算方法：
1kA=1000A
1A=1000mA
1mA=1000μA
1μA=1000nA
1nA=1000pA
一些常見的電流：電子手表1.5μA至2μA，白熾燈泡200mA，手機(jī)100mA，空調(diào)5A至10A，高壓電200A，閃電20000A至200000A。
定義公式： , 在一段時間Δt內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的電荷量ΔQ，單位是庫侖。Δt為電荷通過導(dǎo)體的時間，單位是秒
電流的物理性質(zhì)
在各種介質(zhì)內(nèi)的電流的物理性質(zhì)
金屬
在固態(tài)金屬導(dǎo)體內(nèi)，有很多可移動的自由電子。雖然這些電子并不束縛于任何特定原子，但都束縛于金屬的晶格內(nèi)。甚至于在沒有外電場作用下，因為熱能(thermal energy) ，這些電子仍舊會隨機(jī)地移動。但是，在導(dǎo)體內(nèi)，平均凈電流是零。挑選導(dǎo)線內(nèi)部任意截面，在任意時間間隔內(nèi)，從截面一邊移到另一邊的電子數(shù)目，等于反方向移過截面的數(shù)目。如同喬治·伽莫夫在他發(fā)表于 1947 年的科學(xué)暢銷書《One, Two,Three…Infinity》談到：
“金屬物質(zhì)與其它物質(zhì)不同的地方，在于其最外層的電子很松弛地束縛于原子，電子能夠很容易地逃離原子。因此，滿布于金屬的內(nèi)部，有很多未被束縛的電子，毫無目標(biāo)地游動，就好像一群無家可歸的醉漢。當(dāng)施加電壓于一根金屬導(dǎo)線的兩端，這些自由電子會朝著電勢高的一端奔去，這樣，形成了電流。”
其它介質(zhì)
在固態(tài)金屬內(nèi)，電荷流動的載子是電子，從低電勢流到高電勢。在其它種介質(zhì)內(nèi)，任何電荷載子的載子流都可以形成電流。
在真空內(nèi)，可以制作一個離子束(ion beam) 或電子束。這也是一種電流。在有些傳導(dǎo)性物質(zhì)內(nèi)，電流是由正電荷載子和負(fù)電荷載子共同形成的。在像質(zhì)子導(dǎo)體(proton conductor) 一類的物質(zhì)內(nèi)，電流可能完全是由正電荷載子形成。例如，在水溶液內(nèi)，電解質(zhì)會導(dǎo)電，電流內(nèi)的正價氫離子(質(zhì)子)朝著某方向流動，負(fù)價的硫酸根離子朝著反方向流動。在電花(spark) 或等離子體內(nèi)的電流內(nèi)有電子、正離子、負(fù)離子。在半導(dǎo)體內(nèi)，可以視電流為正值空穴(一個呈電中性的原子，由于少了一個負(fù)電的電子，所以那里就會呈現(xiàn)出一個正電性的空位)的流動。這種半導(dǎo)體稱為p型半導(dǎo)體。
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