電流的概念是什麼物理性質

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大自然有很多種承載電荷的載子,例如,導電體內可移動的電子、電解液內的離子、等離子體內的電子和離子、強子內的夸克。這些載子的移動,形成了電流。下面是本站小編給大家整理的電流的概念簡介,希望能幫到大家!

電流的概念是什麼物理性質

  電流的概念

科學上把單位時間裏通過導體任一橫截面的電量叫做電流強度,簡稱電流。通常用字母 I表示,它的單位是安培(安德烈·瑪麗·安培),1775年—1836年,法國物理學家、化學家,在電磁作用方面的研究成就卓著,對數學和物理也有貢獻。電流的國際單位安培即以其姓氏命名),簡稱“安”,符號 “A”,也是指電荷在導體中的定向移動。

導體中的自由電荷在電場力的作用下做有規則的定向運動就形成了 電流。

電源的電動勢形成了電壓,繼而產生了電場力,在電場力的作用下,處於電微安(μA)1A=1 000mA=1 000 000μA,電學上規定:正電荷定向流動的方向為電流方向。金屬導體中電流微觀表達式I=nesv,n為單位體積內自由電子數,e為電子的電荷量,s為導體橫截面積,v為電荷速度。

大自然有很多種承載電荷的載子,例如,導電體內可移動的電子、電解液內的離子、等離子體內的電子和離子、強子內的夸克。這些載子的移動,形成了電流。

  電流的物理性

在各種介質內的電流的物理性質

金屬

在固態金屬導體內,有很多可移動的自由電子。雖然這些電子並不束縛於任何特定原子,但都束縛於金屬的晶格內。甚至於在沒有外電場作用下,因為熱能(thermal energy) ,這些電子仍舊會隨機地移動。但是,在導體內,平均淨電流是零。挑選導線內部任意截面,在任意時間間隔內,從截面一邊移到另一邊的電子數目,等於反方向移過截面的數目。如同喬治·伽莫夫在他發表於 1947 年的科學暢銷書《One, Two,Three…Infinity》談到:

“金屬物質與其它物質不同的地方,在於其最外層的電子很鬆弛地束縛於原子,電子能夠很容易地逃離原子。因此,滿布於金屬的'內部,有很多未被束縛的電子,毫無目標地遊動,就好像一羣無家可歸的醉漢。當施加電壓於一根金屬導線的兩端,這些自由電子會朝着電勢高的一端奔去,這樣,形成了電流。”

其它介質

在固態金屬內,電荷流動的載子是電子,從低電勢流到高電勢。在其它種介質內,任何電荷載子的載子流都可以形成電流。

在真空內,可以製作一個離子束(ion beam) 或電子束。這也是一種電流。在有些傳導性物質內,電流是由正電荷載子和負電荷載子共同形成的。在像質子導體(proton conductor) 一類的物質內,電流可能完全是由正電荷載子形成。例如,在水溶液內,電解質會導電,電流內的正價氫離子(質子)朝着某方向流動,負價的硫酸根離子朝着反方向流動。在電花(spark) 或等離子體內的電流內有電子、正離子、負離子。在半導體內,可以視電流為正值空穴(一個呈電中性的原子,由於少了一個負電的電子,所以那裏就會呈現出一個正電性的空位)的流動。這種半導體稱為p型半導體。

  電流的三大效應

熱效應

導體通電時會發熱,把這種現象叫做電流熱效應。例如:比較熟悉的焦耳定律:是定量説明傳導電流將電能轉換為熱能的定律。(焦耳定律)

磁效應

電流的磁效應(動電會產生磁):奧斯特發現:任何通有電流的導線,都可以在其周圍產生磁場的現象,稱為電流的磁效應。(畢奧-薩法爾定律)

化學效應

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