電流
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簡介
電流
電流，an electric current ，是指電荷的定向移動。電源的電動勢形成了電壓，繼而產(chǎn)生了電場力，在電場力的作用下，處于電場內(nèi)的電荷發(fā)生定向移動，形成了電流。
電流的定義、單位與換算
定義：單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，叫電流，用符號I表示，單位是安，字母“A"來表示。
電磁感應(yīng)現(xiàn)象
電流是物理學(xué)中的七個基本量綱之一。電流分直流和交流兩種，電流的方向不隨時間的變化的叫做直流，電流的大小和方向隨時間變化的叫交流。
單位：國際單位制中電流的基本單位是安培，
1安培定義為：在真空中相距為1米的兩根無限長平行直導(dǎo)線，通以相等的恒定電流，當(dāng)每米導(dǎo)線上所受作用力為2×10^-7N時，各導(dǎo)線上的電流為1安培。
初級學(xué)習(xí)中1安培的定義：1秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為1c
換算方法：
電流產(chǎn)生
1KA=1000A 1A=1000mA 1mA=1000μA 1μA=1000nA 1nA=1000pA
一些常見的電流：電子手表1.5-2μA 白紙燈泡200mA手機100mA 空調(diào)5-10A高壓電 200A閃電 (2-20)*10000A
定義公式：I=Q/t
獲得持續(xù)電流的條件：電路中保持有恒定的電動勢(電力場)。
電路連接好，閉合開關(guān)，處處相通的電路叫做通路。
開關(guān)未合閉，或電線斷裂、接頭松脫致使線路在某處斷開的電路，叫做開路。
導(dǎo)線不經(jīng)過用電器直接跟電源兩極連接的電路，叫做短路。
串聯(lián)電路
電流：I總=I1=I2 (串聯(lián)電路中，電路各部分的電流相等)
電壓：U總=U1+U2
分類
電流分為交流電流和直流電流[1]。
交流電：插電源的用電器使用的是交流電
直流電：使用外置電源的用電器用的是直流電
交流電一般是在家庭電路中有著廣泛的使用，有220V的電壓，屬于危險電壓。
直流電則一般被廣泛使用于手機(鋰電池)之中。像電池(1.5V)，鋰電池，蓄電池等被稱之為直流電。
微觀表達(dá)式
通過導(dǎo)體單位橫截面的電荷量Q跟通過這些電荷量所用的時間t的比值稱為電流，也叫電流強度。即I=Q/t。如果在1s內(nèi)通過導(dǎo)體單位橫截面的電荷量是1C，導(dǎo)體中的電流就是1A。
決定電流大小的微觀量：在加有電壓的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體AD上選取兩個截面B和C，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個電荷的電荷量為q，電荷的定向移動速率為v，則在時間t內(nèi)處于相距為vt的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C。由I=Q/t可得I = nqsv
其中：
n ：表示單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)
q：電子的電量
s：為導(dǎo)體橫截面積
v：為自由電子定向移動的速率。
計算式
I= Q/t =nqsv (1A=1C/s)
I=U/R 或I=E(電動勢)/(R[外]+r[內(nèi)]) 或I=E/(R+Rg[檢測器電阻]+r)
在I= Q/t中如果正負(fù)離子同時移動形成電流，那么Q為兩種電荷的電量和
方向
物理上規(guī)定電流的方向，是正電荷定向移動的方向。
電荷指的是自由電荷，在金屬導(dǎo)體中的電子是自由電子，在酸，堿，鹽的水溶液中是正，負(fù)離子。
在電源外部電流沿著正電荷移動的方向流動。在電源內(nèi)部由負(fù)極流回正極。
電流形成的原因
因為有電壓(電勢差)的存在，所以產(chǎn)生了電力場強，使電路中的電荷受到電場力的作用而產(chǎn)生定向移動，從而形成了電路中的電流。
對人體傷害
造成觸電傷亡的主要因素一般有以下幾方面：
1.通過人體電流的大小。根據(jù)電擊事故分析得出：當(dāng)工頻電流為0.5～1mA時，人就有手指、手腕麻或痛的感覺;當(dāng)電流增至8—10mA時，針刺感、疼痛感增強發(fā)生痙攣而抓緊帶電體，但終能擺脫帶電體;當(dāng)接觸電流達(dá)到20～30mA時，會使人迅速麻痹不能擺脫帶電體，而且血壓升高，呼吸困難;電流為50mA時，就會使人呼吸麻痹，心臟開始顫動，數(shù)秒鐘后就可致命。通過人體電流越大，人體生理反應(yīng)越強烈，病理狀態(tài)越嚴(yán)重，致命的時間就越短。
2.通電時間的長短。電流通過人體的時間越長后果越嚴(yán)重。這是因為時間越長，人體的電阻就會降低，電流就會增大。同時，人的心臟每收縮、擴張一次，中間有0.1s的時間間隙期。在這個間隙期內(nèi)，人體對電流作用最敏感。所以，觸電時間越長，與這個間隙期重合的次數(shù)就越多，從而造成的危險也就越大。
3.電流通過人體的途徑。當(dāng)電流通過人體的內(nèi)部重要器官時，后果就嚴(yán)重。例如通過頭部，會破壞腦神經(jīng)，使人死亡。通過脊髓，會破壞中樞神經(jīng)，使人癱瘓。通過肺部會使人呼吸困難。通過心臟，會引起心臟顫動或停止跳動而死亡。這幾種傷害中，以心臟傷害最為嚴(yán)重。根據(jù)事故統(tǒng)計得出：通過人體途徑最危險的是從手到腳，其次是從手到手，危險最小的是從腳到腳，但可能導(dǎo)致二次事故的發(fā)生。
4.電流的種類。電流可分為直流電、交流電。交流電可分為工頻電和高頻電。這些電流對人體都有傷害，但傷害程度不同。人體忍受直流電、高頻電的能力比工頻電強。所以，工頻電對人體的危害最大。
5.觸電者的健康狀況。電擊的后果與觸電者的健康狀況有關(guān)。根據(jù)資料統(tǒng)計，肌肉發(fā)達(dá)者、成年人比兒童擺脫電流的能力強，男性比女性擺脫電流的能力強。電擊對患有心臟病、肺病、內(nèi)分泌失調(diào)及精神病等患者最危險。他們的觸電死亡率最高。另外，對觸電有心理準(zhǔn)備的，觸電傷害輕。
電流產(chǎn)生條件
1.必須具有能夠自由移動的電荷(金屬中只有負(fù)電荷移動，電解液中為正負(fù)離子同時移動)。
2.導(dǎo)體兩端存在電壓差(要使閉合回路中得到持續(xù)電流，必須要有電源)。
3.電路必須為通路。
測量儀器-電流表
電流表的符號：- A -
測量儀器
電流表是測量電流的儀器。
電流表的使用規(guī)則：
1：與被測用電器串聯(lián)
2：接入電路時，電流方向從正接線柱進(jìn)，負(fù)接線柱出，俗稱正進(jìn)負(fù)出
3：被測電流不能超過電流表的量程(否則會燒壞電流表)
大量程：0-3A大格每格1A小格每格0.1A
小量程：0-0.6A大格每格0.2A小格每格0.02A
4：不允許把電流表直接接到電源兩極上
(電流表相當(dāng)于導(dǎo)線，對電流阻礙很小,但也有幾歐姆的電阻)
電流表的使用方法
1.電流表要串聯(lián)在電路中
2.正負(fù)接線柱的接法要正確：電流從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出。
3.被測電流不要超過電流表的量程。
4.因為電流表內(nèi)阻太小(相當(dāng)于導(dǎo)線)，所以絕對不允許不經(jīng)過用電器而把電流表直接連到電源的兩極上。
5.確認(rèn)目前使用的電流表的量程。
6.確認(rèn)每個大格和每個小格所代表的電流值。
先試觸，出現(xiàn)問題時先解決
(1)指針不偏轉(zhuǎn),
(2)指針偏轉(zhuǎn)過激，電流表會爆掉。
(3)指針偏轉(zhuǎn)很小,
效應(yīng)
1熱效應(yīng)：導(dǎo)體通電時會發(fā)熱，把這種現(xiàn)象叫做電流熱效應(yīng).
例如：比較熟悉的焦耳定律：是定量說明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。
2磁效應(yīng)
電流的磁效應(yīng)(動電會產(chǎn)生磁)：奧斯特發(fā)現(xiàn)：任何通有電流的導(dǎo)線，都可以在其周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象，稱為電流的磁效應(yīng)。
3化學(xué)效應(yīng)：電的化學(xué)效應(yīng)主要是電流中的帶電粒子(電子或離子)參與而使得物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化。化學(xué)中的電解水或電鍍等都是電流的化學(xué)效應(yīng)。
