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电流到底有多快,什么是电流

来源:整理 时间:2022-04-07 15:47:47 编辑:华为40 手机版

电流的本质是什么

电流的本质是什么

本题,不考虑电源机制,只考虑导体电流的本质,因为电流的两个定义,皆与电源无关。定义一:I=Q/t,即:单位时间里通过导体横截面的电量叫做电流强度。定义二:I=n·e·s·v,与发电机制无关。其中,s为导体横截面积 ,n为单位体积电荷数n,e为电荷电量,v为电荷位移速率。显然,定义只讲了电流涉及大量电子电荷的综合行为,没有涉及电流的本质机制。

下面,我用“场激发原理”与“电子能带理论”来解释电流的本质。两个电荷之间作用,不可是能直接的裸接触。显然,电流是电子电荷之间的依次推涌。问题是:电子之间的推涌,是不是像多米诺骨牌一样,直接碰撞呢?我想,当然不可能。电子有独立自由空间,过近了就会相互排斥,实际接触的是场介质或玻色子,换句话说,作用力与能量,只能通过真空场来传播。

各种电源,皆可抽象为电磁振荡谐振子电流的生产需要电源。电源的能量供应,有多种途径:机械能、化学能(含生物能)、光能、原子能、重力势能(如水力发电)。这些能源形成的发电机制,都可以拓扑为一个电磁振荡谐振子或电子谐振子。导体电流的传播机制如下:电子谐振子发射电势能,激发导体中的电子附近若干场量子变成光量子,光量子再激发金属活泼的核外电子(价电子),价电子再激发场量子变成光量子,以此类推。

用程序表达是:谐振子发射电势能→激发场量子变光子→激发电子加速绕核震荡→激发场量子变光子→激发电子加速绕核震荡→......。电子谐振子→发射电势能→场量子变光子→新电子谐振子→场量子变光子→新电子谐振子→场量子变光子......。为什么常温下的非导体电子,不传播电流。根据电子能带理论,非导体(如玻璃)的电子能隙很大,除非有击穿电压或激光制冷超导,没有活泼的价电子可被光量子激发,谐振子发出的电势能就无法加速电子震荡,做彼此之间的依次推涌。

电流的速度,应该比光速低很多不像测量光速那么容易,测量电流速度很难,只能通过逻辑推理,做一个估计。被电源激发的核外电子的绕核震荡速度,远大于非激发速度(v=2.2e6m/s=0.0073c),不妨假设电子加速100倍,v=0.73c,这是瓶颈速度,决定电流的速度。结论。电流本质是:电源谐振子→激发场量子→电子谐振子→激发场量子→电子谐振子...好了,本答stop here。

电流是怎么产生的?

电流是怎么产生的

朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。对于电流我们常常会与水流联想在一起,我记得在上中学物理课时,老师做过一个实验,至今我还记得,老师用一个小灯泡和电池通过导线连接起来,这时灯泡会点亮发光。当时老师讲到这是由于导线中的自由电子携带负电荷,它会向电池的正极方向运动。而此时电池的负极会源源不断地提供电子,这样就会形成从电池的负极向电池的正极源源不断地流动电子流,那么这个电子流就是我们所说的电流,这个实际的电流流动方向与我们所规定的电流方向是相反的。

由此可见,电流的产生要满足的条件是导体中要有自由的电荷,这个电荷可以在外电场力的作用下定向移动,比如我们所常用的导体中,有大量的电子;在酸、碱、盐的水溶液中的正离子和负离子它们都是自由电荷。我们还有一种产生电流的方法,那就是导体在磁场中做切割磁力线运动,我们在中学物理电磁学中就了解到,导体中的电荷在磁场中运动时它会受到洛伦兹力,这些电荷在洛伦兹力的作用下也会产生定向运动,因此也会产生电流。

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