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電流
單位時間里通過導(dǎo)體的電量
單位
國際單位制中電流的基本單位是安培?！?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，當每米導(dǎo)線上所受作用力為
時，各導(dǎo)線上的電流為1安培。
換算方法：
方向
物理上規(guī)定電流的方向，是正電荷定向運動的方向（即正電荷定向運動的速度的正方向或負電荷定向運動的速度的反方向）。電流運動方向與電子運動方向相反。
在電源外部電流由正極流向負極。在電源內(nèi)部由負極流回正極。
表達式
通過導(dǎo)體橫截面的電荷量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
。如果在1s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是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e，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
其中：
n ：表示單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)；
e：自由電荷的電量；
s：為導(dǎo)體橫截面積；
v：為自由電荷定向移動的速率。
獲得條件
電流
規(guī)律
電流：
（串聯(lián)電路中，電路各部分的電流相等）
電壓：
(總電壓等于各部分電壓之和）
電阻：
（總電阻等于各部分電阻之和）
并聯(lián)電路（n個用電器并聯(lián)）：
電流：
（并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和）
電壓：
（各支路兩端電壓相等并等于電源電壓)
電阻：
（總電阻倒數(shù)等于各部分電阻倒數(shù)之和）。當2個用電器并聯(lián)時，有以下推導(dǎo)公式：
電阻公式推導(dǎo)方法：
（1）串聯(lián)：由 ，得到
因為串聯(lián)電路各部分電流相等，即 ，所以得到：
（2）并聯(lián)：由 ，得到
因為并聯(lián)電路各部分電壓等于總電壓，即 ，所以得到：
對于只有兩個電阻并聯(lián)的部分來說，可以繼續(xù)推導(dǎo)出以下公式：
由
可知：
所以
由上面的公式還可以得到一個結(jié)論：串聯(lián)的總電阻大于其任意一分電阻，并聯(lián)的總電阻小于其任意一分電阻。
計算式
產(chǎn)生條件
1、有電場。（電路當中，電源會產(chǎn)生電場。）
標準等級
GB/T762-2002
單位A(安培)
1、1.25、1.6、2、2.5、3.15、4、5、6.3、8、10、12.5、16、20、25、31.5、40、50、63、80、100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000、1250、1600、2000、2500、3150、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000、20000、25000、31500、40000、50000、63000、80000、100000、125000、160000、200000
物理性質(zhì)
在各種介質(zhì)內(nèi)的電流的物理性質(zhì)
- 金屬
在固態(tài)金屬導(dǎo)體內(nèi)，有很多可移動的自由電子。雖然這些電子并不束縛于任何特定原子，但都束縛于金屬的晶格內(nèi)。甚至于在沒有外電場作用下，因為熱能(thermal energy) ，這些電子仍舊會隨機地移動。但是，在導(dǎo)體內(nèi)，平均凈電流是零。挑選導(dǎo)線內(nèi)部任意截面，在任意時間間隔內(nèi)，從截面一邊移到另一邊的電子數(shù)目，等于反方向移過截面的數(shù)目。如同喬治·伽莫夫在他發(fā)表于 1947 年的科學(xué)暢銷書《One, Two,Three…Infinity》談到：
“金屬物質(zhì)與其它物質(zhì)不同的地方，在于其最外層的電子很松弛地束縛于原子，電子能夠很容易地逃離原子。因此，滿布于金屬的內(nèi)部，有很多未被束縛的電子，毫無目標地游動，就好像一群無家可歸的醉漢。當施加電壓于一根金屬導(dǎo)線的兩端，這些自由電子會朝著電勢高的一端奔去，這樣，形成了電流?！?/span>
- 其它介質(zhì)
在固態(tài)金屬內(nèi)，電荷流動的載子是電子，從低電勢流到高電勢。在其它種介質(zhì)內(nèi)，任何電荷載子的載子流都可以形成電流。在真空內(nèi)，可以制作一個離子束(ion beam) 或電子束。這也是一種電流。在有些傳導(dǎo)性物質(zhì)內(nèi)，電流是由正電荷載子和負電荷載子共同形成的。在像質(zhì)子導(dǎo)體(proton conductor) 一類的物質(zhì)內(nèi)，電流可能完全是由正電荷載子形成。例如，在水溶液內(nèi)，電解質(zhì)會導(dǎo)電，電流內(nèi)的正價氫離子（質(zhì)子）朝著某方向流動，負價的硫酸根離子朝著反方向流動。在電花(spark) 或等離子體內(nèi)的電流內(nèi)有電子、正離子、負離子。在半導(dǎo)體內(nèi)，可以視電流為正值空穴（一個呈電中性的原子，由于少了一個負電的電子，所以那里就會呈現(xiàn)出一個正電性的空位）的流動。這種半導(dǎo)體稱為p型半導(dǎo)體。
測量儀器
學(xué)生用表
- 電流表要與被測用電器串聯(lián)。
- 被測電流不要超過電流表的量程。（否則會燒壞電流表）可用試觸的方法確定量程。
- 因為電流表內(nèi)阻太?。ㄏ喈斢趯?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。
- 確認使用的電流表的量程。
- 確認每個大格和每個小格所代表的電流值。
鉗形表
鉗形電流表(簡稱鉗表)，是集電流互感器與電流表于一身的儀表，其工作原理與電流互感器測電流是一樣的。鉗形表是 由電流互感器和電流表組合而成。電流互感器的鐵心在捏緊扳手時可以張開，被測電流所通過的導(dǎo)線可以不必切斷就可穿過鐵心張開的缺口，當放開扳手后鐵心閉合。穿過鐵心的被測電路導(dǎo)線就成為電流互感器的一次線圈，其中通過電流便在二次線圈中感應(yīng)出電流。從而使二次線圈相連接的電流表便有指示——測出被測線路的電流。
鉗形電流表分高、低壓兩種，用于在不拆斷線路的情況下直接測量線路中的電流。
新型儀表
分類
三大效應(yīng)
與電阻的關(guān)系
折疊歐姆定律
很早以前，人們就有有關(guān)電流、電壓關(guān)系的猜想（當時沒有電阻這一概念），但由于那時候沒有能提供穩(wěn)定電壓的電源，所以這些猜想知道很久以后才被人類系統(tǒng)地總結(jié)出來。世界上第一個系統(tǒng)研究電流、電壓與電阻關(guān)系的人是歐姆（1789~1854）。在大量實驗的基礎(chǔ)上，歐姆總結(jié)出了它們?nèi)叩年P(guān)系：電壓一定時，電流與電阻成反比；電阻一定時，電流與電壓成正比，用公式表示就是：
。
除此之外，歐姆還在他其它的著作中說明了影響電阻的因素，其公式可以表達為
（ρ為導(dǎo)體電阻率，L為導(dǎo)體長度，S為導(dǎo)體橫截面積）。
物理學(xué)家
喬治·西蒙·歐姆
喬治·西蒙·歐姆（1789~1854），德國物理學(xué)家，生于巴伐利亞埃爾蘭根城。歐姆的父親是一個技術(shù)熟練的鎖匠，對哲學(xué)和數(shù)學(xué)都十分愛好。歐姆從小就在父親的教育下學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)并受到有關(guān)機械技能的訓(xùn)練，這對他后來進行研究工作特別是自制儀器有很大的幫助。歐姆的研究，主要是在1817～1827年擔任中學(xué)物理教師期間進行的。他的研究工作是在十分困難的條件下進行的。他不僅要忙于教學(xué)工作，而且圖書資料和儀器都很缺乏，所以他只能利用業(yè)余時間，自己動手設(shè)計和制造儀器來進行有關(guān)的實驗。1826年，歐姆發(fā)現(xiàn)了電學(xué)上的一個重要定律——歐姆定律，這是他最大的貢獻。這個定律在我們今天看來很簡單，然而它的發(fā)現(xiàn)過程卻并非如一般人想象的那么簡單。歐姆為此付出了十分艱巨的勞動。在那個年代，人們對電流強度、電壓、電阻等概念都還不大清楚，特別是電阻的概念還沒有，當然也就根本談不上對它們進行精確測量了；況且歐姆本人在他的研究過程中，也幾乎沒有機會跟他那個時代的物理學(xué)家進行接觸，他的這一發(fā)現(xiàn)是獨立進行的。歐姆獨創(chuàng)地運用庫侖的方法制造了電流扭力秤，用來測量電流強度，引入和定義了電動勢、電流強度和電阻的精確概念。
電流
安德烈·瑪麗·安培
安德烈·瑪麗·安培(André-Marie Ampère 1775～1836年)，法國物理學(xué)家，對數(shù)學(xué)和化學(xué)也有貢獻。1775年1月22日生于里昂一個富商家庭。年少時就顯出數(shù)學(xué)才能。
科學(xué)成就：1．安培最主要的成就是1820～1827年對電磁作用的研究。
電流
①發(fā)現(xiàn)了安培定則
奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實驗，引起了安培注意，使他長期信奉庫侖關(guān)于電、磁沒有關(guān)系的信條受到極大震動，他全部精力集中研究，兩周后就提出了磁針轉(zhuǎn)動方向和電流方向的關(guān)系及從右手定則的報告，以后這個定則被命名為安培定則。
②發(fā)現(xiàn)電流的相互作用規(guī)律
接著他又提出了電流方向相同的兩條平行載流導(dǎo)線互相吸引，電流方向相反的兩條平行載流導(dǎo)線互相排斥。對兩個線圈之間的吸引和排斥也作了討論。
③發(fā)明了電流計
他根據(jù)磁是由運動的電荷產(chǎn)生的這一觀點來說明地磁的成因和物質(zhì)的磁性。提出了著名的分子電流假說。安培認為構(gòu)成磁體的分子內(nèi)部存在一種環(huán)形電流——分子電流。由于分子電流的存在，每個磁分子成為小磁體，兩側(cè)相當于兩個磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無章的，它們產(chǎn)生的磁場互相抵消，對外不顯磁性。當外界磁場作用后，分子電流的取向大致相同，分子間相鄰的電流作用抵消，而表面部分未抵消，它們的效果顯示出宏觀磁性。安培的分子電流假說在當時物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識甚少的情況下無法證實，它帶有相當大的臆測成分；在今天已經(jīng)了解到物質(zhì)由分子組成，而分子由原子組成，原子中有繞核運動的電子，安培的分子電流假說有了實在的內(nèi)容，已成為認識物質(zhì)磁性的重要依據(jù)。
⑤總結(jié)了電流元之間的作用規(guī)律——安培定律
安培做了關(guān)于電流相互作用的四個精巧的實驗，并運用高度的數(shù)學(xué)技巧總結(jié)出電流元之間作用力的定律，描述兩電流元之間的相互作用同兩電流元的大小、間距以及相對取向之間的關(guān)系。后來人們把這定律稱為安培定律。安培第一個把研究動電的理論稱為“電動力學(xué)”，1827年安培將他的電磁現(xiàn)象的研究綜合在《電動力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論》一書中。這是電磁學(xué)史上一部重要的經(jīng)典論著。為了紀念他在電磁學(xué)上的杰出貢獻，電流的單位“安培”以他的姓氏命名。
他在數(shù)學(xué)和化學(xué)方面也有不少貢獻。他曾研究過概率論和積分偏微方程；他幾乎與H戴維同時認識元素氯和碘，導(dǎo)出過阿伏伽德羅定律，論證過恒溫下體積和壓強之間的關(guān)系（玻意耳定律），還試圖尋找各種元素的分類和排列順序關(guān)系。
2．“電學(xué)中的牛頓”
安培將他的研究綜合在《電動力學(xué)現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論》一書中，成為電磁學(xué)史上一部重要的經(jīng)典論著。麥克斯韋稱贊安培的工作是“科學(xué)上最光輝的成就之一，還把安培譽為“電學(xué)中的牛頓”。
安培還是發(fā)展測電技術(shù)的第一人，他用自動轉(zhuǎn)動的磁針制成測量電流的儀器，以后經(jīng)過改進稱電流計。
安培在他的一生中，只有很短的時期從事物理工作，可是他卻能以獨特的、透徹的分析，論述帶電導(dǎo)線的磁效應(yīng)，因此我們稱他是電動力學(xué)的先創(chuàng)者，他是當之無愧的。
密度
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：當工頻電流為0．5～1mA時，人就有手指、手腕麻或痛的感覺；當電流增至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；當接觸電流達到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。當電流通過人體的內(nèi)部重要器官時，后果就嚴重。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。
學(xué)習(xí)口訣
電荷
摩擦起電分電荷，電荷電性分兩種。
毛皮橡膠橡帶負，絲綢玻璃玻帶正。
同種電荷相排斥，異種電荷相吸引。
看到排斥的現(xiàn)象，電荷電性肯定同。
元電荷：帶的電荷1.6，乘以10的-19方。
電流方向
形成電流有規(guī)定，電荷定向之移動。
正電移動的方向，規(guī)定電流的方向。
金屬導(dǎo)電靠(自由)電子，電子方向電流反。
串聯(lián)和并聯(lián)
串聯(lián)電路
首尾相連為串聯(lián)，串聯(lián)電路一條路。
一個開關(guān)控全部，位置不同控相同。
所有電器互(相)影響，一個停止都停止。
并聯(lián)電路
頭頭連，尾尾連，并列兩點為并聯(lián)。
電器獨立能工作，互不影響是特點。
并聯(lián)電路幾條路，總關(guān)控全支控支。
根據(jù)實物圖畫電路圖
尋找接線多線柱，串并關(guān)系要分清。
一畫支路二并聯(lián)，再畫干路和電源。
元件符號要標清，畫完對應(yīng)要檢查。
根據(jù)電路圖連接實物圖
按圖連接要注意，一連支路二并聯(lián)。
【設(shè)計電路】
設(shè)計先畫電路圖，開關(guān)位置是關(guān)鍵。
開關(guān)控誰跟誰串，通常閉合電燈亮。
所有電器都控制，開關(guān)一定在干路。
任一開關(guān)閉合后，鈴響鈴定在干路。
電流的強弱
電流表
電流表，測電流，測誰電流跟誰串。
“+”進“-”出右偏轉(zhuǎn)，左轉(zhuǎn)線柱定接反。
禁止直接連電源，短路燒毀電流表。
量程選用0.6A，0.02A一小格。
量程選用3安培，一小格為0.1A.
探究串、并聯(lián)電路電流規(guī)律
串聯(lián)電流之關(guān)系，各處電流都相等，
并聯(lián)電流之特點，總流等于支流和，
.
例題
例一.電流表的表盤如圖所示。
（1）若使用0.6A的量程，則電流表示數(shù)是多少？
（2）若使用3A的量程，則電流表示數(shù)是多少？
（3）若用此表測量約為0.3A的電流強度，應(yīng)將表的哪兩個接線柱接入？
解答：
（1）若用0.6A量程，最小刻度為0.02A，指針所指為0.49A。
（2）若用3A量程，最小刻度為0.1A，指針所指為2.45A。
（3）0.3A的電流強度，既未超過3A量程，也未超過0.6A量程，同時考慮準確度，應(yīng)選用0.6A量程，即將電流表的“－”和“0.6”兩接線柱接入待測電路。
思維方式：根據(jù)量程明確準確后再行讀數(shù)。
例二.某同學(xué)連接一個實驗電路如圖所示。
（1）圖中電流表的連接有什么錯誤。
（3）在（2）中已作變動的基礎(chǔ)上，如果要測量通過電源的電流，也只允許變動一根導(dǎo)線上的一個端點的接線位置，應(yīng)如何變動？
解答：
（1）從圖中可以看出，電流表與燈泡
串聯(lián)，即測量通過L1的電流強度，但電流表的+、－接線柱接反了。
（2）要測通過L2的電流，應(yīng)將電流表與
串聯(lián)，應(yīng)將導(dǎo)線a原接電流表“+”接線柱一端改接到“－”接線柱。
（3）要測通過電源的電流，即測通過 和的總電流，應(yīng)將電流表與電源串聯(lián)，可將導(dǎo)線c原接電流表“－”接線柱的一端改接到“+”接線柱上。
思維方式：根據(jù)電流表測電流的使用規(guī)則分析。
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觸電的“罪魁禍首”——電流
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物理小知識，電流單位（安培）的起源，你知道嗎？#科普#物理知識 #育兒 #輕漫計劃
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西西里島（意大利語：Sicilia）屬于意大利共和國西西里大區(qū)管轄，面積2.57萬平方千米，海岸線長1484千米，是地中海最大的島嶼，截至到2014年，有527.1萬人口。
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尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒寫！
作者
