電流與電流密度的區別和聯係

時間:2022-03-17 11:30 來源:未知

一、電流

1、要了解電流的實質，應從物質內部結構進行分析。物質由分子組成，分子由原子組成，原子由帶正電的原子核和帶負電的電子組成。在通常況下，原子核所帶的正電荷數等於核外電子所帶的負電荷數，所以原子是中性的，不顯電性，物質也不顯電性。當給予一定外加條件時(如接上電源)，就迫使金屬或某些溶液中的電子發生有規則的運動。

2、電荷有規則的定向運動稱為電流。在金屬導體中，電流是電子在外電場作用下有規則的運動形成的。在某些液體或氣體中，電流則是正離子或負離子在外電場作用下有規則運動形成的。導體中的這種電流也稱為傳導電流。

3、在不同的導電物質中，形成電流的運動可以是正電荷，也可以是負電荷，甚至兩者都有。為統一起見，規定以正電荷移動的方向為電流的方向。在金屬導體中電子運動而形成的電流方向與電子流方向相反。

4、在分析或計算電路時，常常要求出電流的方向。但當電路比較複雜時，某段電路中電流的實際方向往往難以確定，此時可先假定電流的參考方向(也稱正方向)，然後列方程求解，當解出的電流為正值時，就認為電流方向與參考方向一致，反之，當電流為負值時，就認為電流方向與參考方向相反。

5、電流的大小取決於在一定時間內通過導體橫截麵的電荷量多少。在相同的時間內通過導體橫截麵的電荷量越多，就表示流過該導體的電流越強，反之越弱。電流的大小用電流強度來衡量，通常規定：一秒鍾內通過導體橫截麵的電量稱做電流強度，以字母Ⅰ表示。若在t秒鍾內通過導體橫截麵的電量是Q庫侖，則電流強度Ⅰ就可用下式表示：

I=Q/t

電流強度的單位是安培。若在1秒鍾內通過導體橫截麵的電量為1庫侖，則電流強度就是1安培。

安培簡稱安，以字母A表示。除安培外，常用的電流強度單位還有千安(kA)、毫安(mA)、微安(μA)，它們之間的換算關係為：

1千安(kA)=10?安(A)

1安(A)=10?毫安(mA)

1毫安(m)=10?微安(μA)

為了方便，人們常把電流強度簡稱為電流。這樣電流這一名詞不但表示一種物理現象，而且也代表一個物理量。

6、電流分交流電流和直流電流兩大類。凡方向不隨時間變化的電流都稱直流電流，而大小和方向都不隨時間變化的電流稱穩恒電流；凡大小和方向都隨時間變化的電流稱交流電流或交變電流。

7、交流電流的大小是隨時間變化的，我們可以在一個很短的時間△t內研究它的大小。在△t時間內，若導體橫截麵的電量變化是△Q。則瞬時電流強度i為：

i=△Q/△t

8、一個實際電路中的電流大小可以用電流表來測量。測量時必須把電流表串聯在電路中，並使電流從表的正端流入，負端流出。同時要選擇好電流表的量程(測量範圍)。使其大於實際電流的數值，否則可能燒壞電流表。

二、電流密度

1、在實際作工中，有時需要選擇導線的截麵，這就要用到電流密度這一概念。所謂電流密度就是當電流在導體的橫截麵上均勻分布時，該電流與導體橫截麵積的比值。這樣電流密度J可用下式表示：

J=I/S

上式中當電流強度I用A作單位、麵積S用mm?作單位時，電流密度的單位是A/mm?。

2、導線允許的電流密度隨導體截麵不同而不同。例如，1mm?的銅導線允許通過6A的電流；2.5mm?的銅導線允許通過15A的電流(J=6)；120mm?的銅導線允許通過280A的電流(J=2.3)。當導線中通過的電流超過允許電流時，導線將發熱、甚至冒火而出現事故。

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