电流

导体中的自由电荷在电场力的作用下做有规则的定向运动就形成了电流( current )。电学上规定：正电荷定向流动的方向为电流方向。

电流
原图链接图片来源于千图网

电流大小用电流强度表示，科学上把单位时间里通过导体任一横截面的电量叫做电流强度，简称电流，电流符号为I，单位是安培（A），简称“安”。

大自然有很多种承载电荷的载流子，例如，导电体内可移动的电子、电解液内的离子、等离子体内的电子和离子、强子内的夸克。这些载子的移动，形成了电流。

目录

基本介绍

中文名	电流	物理量符号	I
外文名	Electron flow（Current）	表达式	I=Q/t
大小	电流强度	方向	正电荷的移动方向
应用学科	物理学	单   位	安培（A）

电流的发现

原图链接图片来源于站酷网

在很多年前，“电”的现象就被古代的人们所发现。古希腊一个叫塞利斯的人有无意中发现，用毛皮去摩擦琥珀(一种天然宝石),这块被摩擦过的琥珀就能吸引些像绒毛，麦秆等一些轻小的东西。那时候的人们无法解释这种现象，只好说：琥珀中存在一种特殊神力。他们把这种特殊神力称作“电”。因而，“电”这个词就是从希腊文的“琥珀”这个词演变而来的。

公元1600年，英国医生吉尔伯特发现，用摩擦的方法不仅可以使琥珀吸引轻小物体，而且还可以使不少别的物体如玻璃棒、硫磺、瓷、松香等具有吸引轻小物体的性质。他把这种吸引力称为“电力”。

1734年法国人杜伐，做了一些用玻璃棒与丝绸摩擦，松香与毛皮摩擦的试验，在这些试验中，他发现有两种不同性质的电。这就是人们通常所讲的同性电相互排斥，异性电相互吸引的现象杜伐发现了这些现象，也作了最早的理论解释。尽管这种解释很粗浅，但这毕竟是人类第一次对电现象的分析。

富兰克林时代的重大贡献，就是发现了“电流”。对此他有独到的见解。1747年，他在给朋友的一封信中提出关于电的“单流说”。他认为电是一种没有重量的流体，存在于所有的物体之中。如果一个物体得到了比它正常的分量更多的电，它就被称之为带正电(或“阳电”):如果一个物体少于它正常份量的电，它就被称之为带负电(或“阴电”)。

富兰克林对电学的另一重大贡献，就是通过1752年著名“捕捉天电”的风筝实验证明天空的闪电和地面上的电是一回事。当时，他用金属丝把一个很大的风筝放到云层里去。金属丝的下端接了一段绳子，另外金属丝上还挂了一串钥匙。当时富兰克林一手拉住绳子，用另一手轻轻触及钥匙。于是他立即感到一阵猛烈的冲击(电击),同时还看到手指和钥匙之间产生了小火花。

电流大小

原图链接图片来源于188设计工作室网

电流是物理学中的七个基本量纲之一（另外6个分别为：长度m、时间s、质量kg、热力学温度K、 发光强度cd、物质的量mol)。

电流的大小用电流强度来表示。单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度。通常用I代表电流，表达式I=Q/t（其中Q为电荷量，单位为库伦；t为时间，单位为秒）。

单位

电流的国际单位制是安培。安培这个单位是为了纪念法国物理学家安培在电学研究中的巨大贡献而命名的，简称“安”，符号为“A”。

安培是国际单位制中的一种基本单位。有的时候，电流很小，例如，手电筒中的电流只有1A的百分之几或者十分之几，这时，我们常常用比较小的电流单位毫安（mA）和微安来表示。一些常见的电流：电子手表1.5-2μA ，白炽灯泡200mA，手机100mA ，空调5-10A，高压电 200A，闪电20000~200000A。

1安培定义为：在真空中相距为1米的两根无限长平行直导线，通以相等的恒定电流，当每米导线上所受作用力为2×10⁻⁷ N时，各导线上的电流为1A。

初级学习中1安培的定义：1秒内通过导体横截面的电荷量为1C。

换算方法：

1KA=1000A

1A=1000mA

1mA=1000μA

1μA=1000nA

1nA=1000pA

产生条件

原图链接图片来源于无忧PPT网

内部条件：必须具有能够自由移动的电荷。形成电流必须有大量的能够自由移动的电荷，例如金属导体中，有大量自由电子，能够导电；溶液中有大量能够自由移动的正负离子，也能够导电。

外部条件:导体两端存在电压（要使闭合回路中得到持续电流，必须要有电源）。

方向

物理上规定电流的方向，是正电荷定向运动的方向（即正电荷定向运动的速度的正方向或负电荷定向运动的速度的反方向）。电流运动方向与电子运动方向相反。

常用的金属导体是靠自由电子导电的，金属导体中电流方向与自由电子运动方向相反。

测量方法

直流电流量

用直流电流表测量。

1.连接方法:必须用串联的方法，如果并联会烧坏电流表。

2.选择量程:量程要合适，不能测量超出其量程的电流。

3.极性:测直流电路的电流时，电流必须从电流表的“+”接线柱流入。从副接线柱流出。

交流电流测量

原图链接图片来源于化工仪器网

用钳形电流表测量。

钳形电流表(简称钳表)，是集电流互感器与电流表于一身的仪表，其工作原理与电流互感器测电流是一样的。钳形表是 由电流互感器和电流表组合而成。电流互感器的铁心在捏紧扳手时可以张开，被测电流所通过的导线可以不必切断就可穿过铁心张开的缺口，当放开扳手后铁心闭合。穿过铁心的被测电路导线就成为电流互感器的一次线圈，其中通过电流便在二次线圈中感应出电流。从而使二次线圈相连接的电流表便有指示——测出被测线路的电流。

测量方法：

1、进行电流测量时，被测载流体的位置应放在钳口中央，以免产生误差。

2、测量前应估计被测电流的大小，选择合适的量程，在不知道电流大小时，应选择最大量程，再根据指针适当减小量程，但不能在测量时转换量程。

3、为了使读数准确，应保持钳口干净无损，如有污垢时，应用汽油擦洗干净再进行测量。

4、在测量5A以下的电流时，为了测量准确，应该绕圈测量。

5、钳形表不能测量裸导线电流，以防触电和短路。

6、测量完后一定要将量程分档旋钮放到最大量程位置上。

电流分类

原图链接图片来源于深圳日图科技网

按电源性质分

电流分为交流电流和直流电流。

交流电：大小和方向随时间变化的电流称为交流电。动力和照明用电一般是正弦交流电，指大小和方向随时间按正弦规律而变化的交流电。工频为50赫兹。

直流电：方向不随时间变化电流。大小和方向都不随时间变化的电流是稳恒直流电。直流电则一般被广泛使用于手机（锂电池）之中。像电池（1.5V），锂电池，蓄电池等被称之为直流电。

按电源相数分

交流电分为单相交流电和三相交流电。

单相交流电：电源只有一个电动势。家用电器和照明电路一般都用单相交流电。

三相交流电；电源有三个对称电动势，大小相等、频率相同、相位互差120的。

电流的效应

原图链接图片来源于互动百科网

热效应

当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。实践证明，电流通过导体所产生的热量和电流的平方，导体本身的电阻值以及电流通过的时间成正比。这是英国科学家焦耳和俄国科学家楞次得出的结论，被人称作焦耳定律、楞次定律。

磁效应

电流的磁效应（动电会产生磁）：奥斯特发现：任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，称为电流的磁效应。（毕奥-萨法尔定律）

化学效应

电的化学效应主要是电流中的带电粒子（电子或离子）参与而使得物质发生了化学变化。化学中的电解水或电镀等都是电流的化学效应。（法拉第电解定律）

相关视频

1、电荷的定向移动电流

电荷的定向移动电流

2、电压和电流的测量

电压和电流的测量