什么是电流?
当有潜在的差异在导电介质的两点之间,有一个电荷开始从高电位点流向低电位点,以平衡点之间的电荷分布。
电荷相对于时间的流量称为电流。
电流公式
如果q库仑电荷在t秒内在这两点之间转移,则电流可计算为
在微分形式中,电流可以表示为
单位当前
因为电流是转移的电荷与电荷转移所花费的时间的比值,我们可以说1目前的单位是一库仑电荷在一秒钟内从一点转移到另一点的电荷转移速率。
因此,在伟大的物理学家安德鲁玛丽安培之后,电流的单位是库仑/秒或安培(安培)。这是SI电流单位。
理论的电力
金属导体内电流
电流通过金属物质的主要原因是有方向的电子流动自由电子漂移。
在金属中,即使在室温下,金属晶体结构内部也存在大量的自由电子。
当电势在金属的两点之间不同的自由电子是随机移动在平衡势条件下的自由电子,也由自由电子供应的自由电子(如果一个源在这两点之间连接)现在漂流到更高的电位点由于静电吸引。
因为每个电子的负电荷是- 1。602×10- 19库仑,可以说负电荷向更高的电势点移动。这个负电荷相对于时间的流动速率就是金属中的电流。
常规电流方向
虽然电子或负电荷的流动是从低电势点到高电势点,但是常规电流方向从高电势到低电势。虽然电流主要是由电子的流动引起的,即负电荷的流动,但以前人们认为,电流是由于流动的正变化。
但现在证明金属导体中的电流是由于电子的流动或负电荷,但电流的方向仍然被认为是它以前接受的相反的电子流动。
从高电位点到低电位点的电流方向称为电流的常规方向。
类型的电流
直流电
当电流以恒定或波动的方式向一个方向流动时,称为电流直流电。
交流电
当电流以一个频率向任意方向交替流动时称为交流电。的平均值交流电是零。
交流电用单位来测量均方根值。交流电流的一个主要参数是频率。
电流磁效应
当电流流过导体时,就会有磁场周围的售票员。
力的方向磁场可由右手握法确定。
如果我们想象我们用右手握住载流导体用伸出的拇指沿着电流的方向然后我们右手的四个手指指示了力线的方向磁场。
当我们使一个线圈有一个导体和电流流过线圈,那么由于磁效应的每个导体的线圈将有一个整体磁场周围的线圈。
这里我们也可以用右手抓地力定则确定场的方向。如果我们用四根手指沿着线圈电流的方向握住载流线圈,那么伸出的拇指指示方向磁场。
磁场中电流
当我们把一个载流导体或载流线圈放在磁场中时,一个机械力作用在载流导体或线圈上。
这种机械力取决于通过导体或线圈的电流。
电流测量
根据电流和磁场相互作用的原理,我们可以测量电流。测量电流的基本仪器之一是1仪器或永磁动圈式仪表。
的1仪器只能测量直流电。交流电可以通过移动铁质仪器来测量,通过仪器线圈的电流产生的磁场会引起软铁片的运动,无论是引力还是斥力。
这个仪器也可以测量直流电。整流式仪表也用来测量交流电。
在这里桥式整流器是用来整流交流电的,那么用什么来测量呢1仪器。不论电流测量仪器的种类有多少,总之,所有的电流测量仪器都被称为电流测量仪器安培表。
一个安培表总是与要测量电流的路径串联。当要测量非常大的电流时,我们使用电流互感器来降低电流以供测量。
电流热效应
当电流流过导体时,导体内就会产生热效应。导体的功率损耗为i2R瓦。能量的损失是i2Rt焦耳。这种能量损失转化为热能。因此,
这被称为焦耳加热定律。