一、电流

形成电流的条件 我们在初中学过,电荷的定向移动形成电流。要形成电流,首先要有能自由移动的电荷——自由电荷。金属中的自由电子, 电解液(酸、碱、盐的水溶液)中的正、负离子,都是自由电荷。在什么条件下,自由电荷才能发生定向移动呢?

当导体内没有电场时,导体中的大量的自由电荷就像气体中的分子一样,不停地做无规则的热运动,朝任何方向运动的机会都一样。对导体的任一横截面来说,在一段时间内从两侧穿过截面的自由电荷都相等(图 2- 1),从宏观角度来看,导体中的自由电荷没有定向移动,因而没有电流。把导体的两端分别接到电源的两极上,导体中就有了电流。电源正.极.

的.电.势.高.,.负.极.的.电.势.低.,电源的两极间有电势差,也就是有电压。当导

体的两端与电源的两极接通时,导体的两端也有了电压,导体中就有了电场。导体中的自由电荷在电场力的作用下定向移动,形成了电流。所以,导.体.中.产.生.电.流.的.条.件.是.:导.体.两.端.存.在.电.压.。干电池、蓄电池、发电机等都是电源。电源的作用是保持导体两端的电压,使电路中有持续的电流。

导体中的电流可以是正电荷的定向移动,也可以是负电荷的定向移动,还可以是正、负电荷沿相反方向的定向移动。习惯上规定正.电.荷.的.定. 向.移.动.方.向.为.电.流.的.方.向.。在金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。在电解液中,电流的方向与正离子定向移动的方向相同,与负离子定向移动的方向相反。正电荷在电场力的作用下是从电势高处向电势低处移动,所以导体中电流的方向是从电势高的一端流向电势低的一端,即在电源外部的电路中,电流的方向是从电源的正极流向负极。

电流强度 电流有强弱的不同,电流的强弱用电流强度来表示。通.过.导.体.横.截.面.的.电.量.q.跟.通.过.这.些.电.量.所.用.的.时.间.t.的.比.值.,.叫.做.电.流.强.度.,.简.称.电.流.。用 I 表示电流,有

I = q

t

在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,国际符号是 A。如果在 1 秒钟内通过导体横截面的电量是 1 库,导体中的电流就是 1 安。电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)。

1 毫安=10-3 安,

1 微安=10-6

方向不随时间而改变的电流叫做直流电;方向和强弱都不随时间而改变的电流叫做恒定电流。通常所说的直流电常常是指恒定电流。