【电路分析】溶液中的电流I
导体中的自由电荷在电场力的作用下做有规律的定向运动,形成电流。[2]?
电学上规定正电荷定向流动的方向就是电流的方向。工程上正电荷的定向流动方向就是电流方向,电流的大小用单位时间内流过导体截面的电荷Q来表示,称为电流强度。[1]?
自然界中有很多种携带电荷的载体,比如导体中的可移动电子,电解质中的离子,等离子体中的电子和离子,强子中的夸克。这些载流子的运动形成了电流。
单位
电流的强度用电流强度来描述,电流强度是单位时间内通过导体某一截面的电量,简称电流,用I[4]表示?
电流强度是标量,习惯上将正电荷的方向定义为电流的方向。导体中电流的方向总是沿着电场方向从高电位指向低电位。在国际单位制中,电流强度的单位是安培(A),是国际单位制中的七个基本单位之一。[4]?
一些常见的电流:电子表1.5μA到2μA,白炽灯泡200mA,手机100mA,空调5A到10A,高压200A,雷电20000A到200000A。[5]?
定义公式:
,在一段时间δt内,通过导体截面的电荷量δQ,单位是库仑。δt是电荷通过导体的时间,单位为秒[5]?。
电流方向
物理上,电流的方向是正方向运动的方向(即正方向运动的速度的正方向或负方向运动的速度的反方向)。电流的方向与电子的方向相反。[6]?
电荷是指自由电荷,是金属导体中的自由电子和酸、碱、盐的水溶液中的正离子、负离子。
在电源外部,电流从正极流向负极。在电源内部,它从负极流回正极。[6]?
电流密度
电流密度是一种度量,以矢量的形式定义。它的方向就是电流的方向,它的大小就是单位截面积的电流。采用国际单位制,电流密度的单位为“安培/平方米”。由等式表示:
其中Dk是电流密度,单位为A/m2,I是电流强度,单位为A,S是负极(或正极)的总面积,单位为m2。[7]?
当前表达式
通过导体横截面的电荷量q与通过这些电荷量所用的时间t之比称为电流,也称为电流强度。I = q/t .如果在1s内通过导体横截面的电荷量为1C,则导体中的电流为1A。[8]?
决定电流大小的微观量:在施加电压的厚度均匀的导体AD上选择B、C两段。设导体的截面积为S,导体单位体积的自由电荷数为N,每个电荷的电荷量为E,电荷的方向运动速率为V,则在时间t内距离为vt的两个区间B和C之间的所有自由电荷都将通过区间C..经过
可以得到(I =δQ/δt)I = nesv。[8]?
其中包括:
n:代表单位体积的自由电荷数;[8]?
e:免费量;[8]?
s:导体的横截面积;[8]?
v:自由电荷定向运动的速率。[8]?
存在
如果正负离子同时运动形成电流,那么q就是两个电荷之和2。[8]?
电流的方向与正电荷在电路中运动的方向相同。其实不是正电荷在动,而是负电荷在动。电子流是电子(负电荷)在电路中的运动,其方向与电流相反。电流、电压和电阻的关系;
某些电路的欧姆定律。
串联电路
假设n个电器串联:
电流:I总计= I 1 = I 2...= In(串联电路中,电路各部分电流相等);[9]?
电压:U total = U1+U2...+UN(总电压等于所有部分电压之和);[9]?
阻力:r总计= r1+R2...+Rn(总电阻等于所有零件的电阻之和)。[9]?
电流并联电路
假设n个电器并联:
电流:I总计= I 1+I 2...+In(并联电路中,主电流等于各支路电流之和);[9]?
检流计
电压:Utotal = U1 = U2...= UN(各支路两端电压相等,等于电源电压);[9]?
阻力:
(总阻力的倒数等于各部分倒数之和)。当两个电器并联时,可推导出以下公式:
。[9]?
热效应
导体通电时会产生热量,称为电流热效应。比如大家熟悉的焦耳定律,就是定量解释传导电流将电能转化为内能的定律。[12]?
磁效应
电流的磁效应:奥斯特发现,任何有电流的导线都能在其周围产生磁场,这种磁场称为电流的磁效应。[12]?
化学效应
电的化学效应主要是带电粒子(电子或离子)参与电流,使物质发生化学变化。电解水或者化学上的电镀(比如水通电后分解成氢气和氧气)都是电流的化学效应。
电流分为交流电流和DC电流。[12]?
交流电:大小和方向周期性变化。生活中,插电式电器使用民用交流电源。交流电广泛应用于家庭生活和工业生产中。家用电压220V,一般工业电压380V,都是危险电压。[12]?
直流电:方向不随时间变化。生活中使用的移动外接电源提供直流电。直流电广泛应用于手电筒(干电池)、手机(锂电池)等小家电。干电池(1.5V)、锂电池和蓄电池称为DC电源。因为这些电源的电压不会超过24V,所以是安全电源。
给直流电流表接线时,应注意它的正负极性。电流表的正极接线柱接在实际电流来的方向(电源正极,即高电位点),电流表的负极接线柱接在实际电流流出的方向(电源负极,即低电位点)。[13]?
首先,把电流表的指针调到0。将安培计接线柱连接到干电池的正极。电流表的负端连接到具有最大能量的5A。
电流计(5件)
接线柱(强电流通过时,其他接线柱会被破坏)。如果连接5A的端子指针不动,尝试依次连接500mA和50mA端子。如何使用:[14]?
电流表应与被测电器串联。[14]?
正确连接正负端子:使电流从正端流入,从负端流出,俗称正输入负输出。[14]?
测得的电流不应超过电流表的量程。(否则会烧坏电流表)量程可以通过触摸来确定。[14]?
因为电流表的内阻太小(相当于导线),绝对不允许不经过电器直接将电流表接在电源两极。[14]?
确认所用电流表的量程。[14]?
确认电流值的最小刻度。
希望能帮你解惑。