一、電流的概念
1、 電流是由電荷的定向移動形成的。當金屬導體處于電場內時,自由電子受到電場力的作用,逆著電場的方向做定向移動,就形成了電流。
2、 電流用符號I表示,等于單位時間t內通過導體橫截面的電量Q,即
I=Q/t
電流的單位是A(安[培])。在1s內通過導體橫截面的電量為1C(庫[侖])時,其電流為1A。計算微小電流時,電流的單位用mA(毫安)、uA(微安)或nA(納安),計算較大電流時,電流的單位用kA(千安),其換算關系為:
1mA=10^-3^A,1uA=10^-6^A,~~1A=10^-3^kA。
二、電流的方向
1、 習慣上,規定正電荷的移動方向為電流的方向。在外電路,電流由正極流向負極;在內電路;電流由負極流向正極。
2、 在簡單電路中,電流的實際方向可由電源的極性確定。在復雜電路中,電流的方向有時事先難以確定。
3、 為了分析電路,需要引入了電流參考正方向的概念。在進行電路計算時,先任意選定某一方向作為待求電流的正方向,并根據此正方向進行計算,若計算得到結果為正值,說明電流的實際方向與選定的正方向相同;若計算得到的結果為負值,說明電流的實際方向與選定的正方向相反。
三、電流的種類
根據電流的大小和方向隨時間變化情況,電流可分為以下幾種:
1、恒定電流
大小和方向均不隨時間變化的電流叫做恒定電流,簡稱直流,簡寫作“DC”,用符號I表示。
2、時變電流
大小和方向或兩者之一隨時間變化的電流叫做時變電流,用符號i表示。
3、脈動電流
方向不變,但大小隨時間變化的電流叫做脈動電流。
4、變動電流
大小和方向均隨時間變化的電流叫做變動電流。
5、周期性變動電流
每隔一段時間,總是重復前面變化的變動電流叫做周期性變動電流。
6、交變電流
在一個周期內,電流平均值為零的周期性變動電流叫做交變電流,簡稱交流,簡寫作“AC”。
7、正弦交流電
按正弦規律變化的交變電流叫做正弦交流電。
四、電流的效應
電流的效應有熱效應、磁效應、化學效應三種。
1、電流的磁效應
電話的聽筒主要應用電流的磁效應工作。
2、電流的化學效應
工業上用電來提煉鋁、銅等金屬和通電分解水的裝置是利用電流的化學效應工作的。
3、電流的熱效應
1)當電流通過導體時,由于導體電阻的存在,會引起導體發熱,這種現象稱為電流的熱效應。
2)日常生活中所用的電水壺、電爐、電熱器、電熨斗等是利用電流的熱效應制成的電器。對于變壓器、電動機等電氣設備,電流產生的熱量會使設備溫度升高,引起絕緣劣化而不利于電氣設備的安全運行。由電引起的火災是由于電流的熱效應造成的。
3)電流通過導體產生熱量的大小與電流的二次方、導體電阻、通電時間成正比,其計算公式為:
Q=I^2^Rt(普遍適用)
Q=W=UIt=I^2^Rt=(U^2^/R)t(只適用于電熱器)
式中I--通過導體的電流,A;
R--導體的電阻,Ω;
t--電流通過導體的時間,s;
Q--電流在電阻上產生的熱量,J;
W--電流所做的功,J;
U--導體兩端的電壓,V。
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