六、电动势、电流、电流强度的现代定义

电动势:自从伏打发明第一个电池以后,人们又发明了多种将其他形式的能量转化为电能的装置,如化学电池、温差电池、太阳能电池、原子电池等.为了说明不同的电源形成电流的能力不同,而引进电动势的概念.电动势是指电源内部非静电力将单位正电荷从电源负极移至正极所做的功.常用符号ε表示.设非静电力将正电荷 q 从电源负极移至正极所做

W

的功为W,则电动势为ε = q .由于非静电力所做的功等于电源内其

它形式的能量转移为电能的值,因此也可把电动势理解为电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电势差.电池的电动势等于外电路断路时电池两极间的电势差值.为纪念伏打对电学的贡献,后人采用伏特作为电动势、电压的国际单位,简称伏,国际符号:V.

电流:电路中的电流是由电源形成的,如图所示.由于电源对电荷作功的作用,正电荷将被迫沿着以 I 标明的箭头方向运动.在电源内非静电力迫使正电荷由低电位(负极)移动到高电位(正极)即在电池中化学能或其他形式能转换为电能,然后在电源的外部电路中,在静电力作用下, 正电荷从高电位移到低电位,形成闭合电流 I.所以概括地说:电荷作定向宏观移动形成电流.

电流强度:为了描述电流的强弱而引入电流强度这一物理量.它表示在单位时间内通过导体任一横截面积的电量.常用符号 I 表示.若在时刻 t 至t+△t 时间内,通过导体任一横截面的

电量为△q,则时刻t通过任一横截面积的电流强度I(t) = lim ∆q

∆t →0 ∆t

= dq .

dt

电流强度是标量,只能描述导体中通过某一横截面电流的整体特性.利用电流的磁效应、热效应和化学效应可测定电流强度.量度电流强度的仪表有电流表和安培表等.单位为 A.