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电流
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'''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。
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”。
电学上规定:正电荷定向流动的方向为电流方向。工程中以正电荷的定向流动方向为电流方向,电流的大小则以单位时间内流经导体截面的电荷Q来表示其强弱,称为电流强度。 [1]
大自然有很多种承载电荷的载子,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。 [3]
=='''基本介绍'''==
中文名 电流
外文名 Electron flow(Current)
别 称 电流强度
表达式 I=Q/t 提出者
安德烈·玛丽·安培
应用学科 物理学
单 位 安培(A)
物理量符号 I
=='''电流大小'''==
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)。
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)。电流分直流和交流两种,电流的方向不随时间的变化的叫做直流,电流的大小和方向随时间变化的叫交流,交流电的单位是赫兹,符号为Hz,表示单位时间内电流方向发生周期性改变的次数。
电流是指一群电荷的流动[1]。电流的大小称为电流强度,是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量,每秒通过一库仑的电量称为一「安培」(Ampere)。安培是国际单位制中的一种基本单位[1]。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。
电流表是专门测量电流的仪器大自然有很多种承载电荷的载子,例如,导电体内可移动的电子、电解液内的离子、电浆内的电子和离子、强子内的夸克[2]。这些载子的移动,形成了电流。
定义公式:I=Q/t[1]
=='''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”。
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
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
=='''产生条件'''==
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。<ref>[https://wenda.so.com/q/1364169052068591 什么是电流?电流产生的条件是什么?],360搜索网,2013.03.24</ref>
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。 [6]
=='''测量方法'''==
===直流电流量===
用直流电流表测量。<ref>[https://wenda.so.com/q/1378779652068303?src=180&q=%E7%9B%B4%E6%B5%81%E7%94%B5%E6%B5%81%E8%A1%A8%E6%B5%8B%E9%87%8F%E7%94%B5%E6%B5%81%E4%B8%BB%E8%A6%81%E4%BA%8B%E9%A1%B9 使用电流表测量电流时应注意什么?],360搜索网,2013.09.09</ref>
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===
用钳形电流表测量。<ref>[https://baike.so.com/doc/6748938-6963484.html 钳形电流表],360搜索网</ref>
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'''==
===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。
三相交流电;电源有三个电动势,大小相等、频率相同、相位互差120的。
=='''电流的效应'''==
===热效应===
导体通电时会发热,把这种现象叫做电流热效应。例如:比较熟悉的焦耳定律(Q=I²Rt):是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
===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)