单位时间内通过导体横截面的电荷量,。叫电流,通常用I代表电流,表达式I=Q/t(其中Q为电荷量,单位为库伦;t为时间,单位为秒),电流的单位是安培(这个单位是为了纪念法国物理学家安培在电学研究中的巨大贡献而命名的),简称“安”,符号为“A”。
电流是物理学中的七个基本量纲之一(另外6个分别为:长度m、时间s、质量kg、热力学温度K、 发光强度cd、物质的量mol)。电流分直流和交流两种,电流的方向不随时间的变化的叫做直流,电流的大小和方向随时间变化的叫交流,交流电的单位是赫兹,符号为Hz,表示单位时间内电流方向发生周期性改变的次数。
电流是指一群电荷的流动[1]。电流的大小称为电流强度,是指单位时间内通过导线某一截面的电荷量,每秒通过一库仑的电量称为一「安培」(Ampere)。安培是国际单位制中的一种基本单位[1]。有的时候,电流很小,例如,手电筒中的电流只有1A的百分之几或者十分之几,这时,我们常常用比较小的电流单位毫安(mA)和微安来表示。电流表是专门测量电流的仪器
大自然有很多种承载电荷的载子,例如,导电体内可移动的电子、电解液内的离子、电浆内的电子和离子、强子内的夸克[2]。这些载子的移动,形成了电流。
国际单位制中电流的基本单位是安培。1安培定义为:在真空中相距为1米的两根无限长平行直导线,通以相等的恒定电流,当每米导线上所受作用力为2×10⁻⁷ N时,各导线上的电流为1A。
初级学习中1安培的定义:1秒内通过导体横截面的电荷量为1C
换算方法:1KA=1000A
1A=1000mA
1mA=1000μA
1μA=1000nA
1nA=1000pA
一些常见的电流:电子手表1.5-2μA ,白炽灯泡200mA,手机100mA ,空调5-10A,高压电 200A,
闪电20000~200000A
定义公式:I=Q/t
电路中保持有恒定的电动势(电力场)。
电路连接好,闭合开关,处处相通的电路叫做通路(也称为闭合电路)。
开关未合闭,或电线断裂、接头松脱致使线路在某处断开的电路,叫做开路(也称为断路)。导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路,叫做短路。
(串联电路(n个用电器串联):
电流:I总=I1=I2....=In (串联电路中,电路各部分的电流相等)
电压:U总=U1+U2....+Un (总电压等于各部分电压之和)
电阻:R总=R1+R2....+Rn(总电阻等于各部分电阻之和)
并联电路(n个用电器并联):
电流:I总=I1+I2....+In(并联电路中,干路电流等于各支路电流之和)
电压:U总=U1=U2....=Un(各支路两端电压相等并等于电源电压)
电阻:1/R总=1/R1+1/R2....+1/Rn(总电阻倒数等于各部分电阻倒数之和)。当2个用电器并联时,有以下推导公式:R总=R1R1/(R1+R2)
电阻公式推导方法:
(1)串联:由U总=U1+U2....+Un,得到I总R总=I1R1+I2R2....+InRn
因为串联电路各部分电流相等,即I总=I1=I2....=In,所以得到:
R总=R1+R2....+Rn(例如一个3Ω的电阻和一个6Ω的电阻串联,其串联的总电阻为9Ω)
(2)并联:由I总=I1+I2....+In,得到U总/R总=U1/R1+U2/R2....+Un/Rn
因为并联电路各部分电压等于总电压,即U总=U1=U2....=Un,所以得到:
1/R总=1/R1+1/R2....+1/Rn(例如一个3Ω的电阻和一个6Ω的电阻并联,其并联的总电阻为2Ω)
对于只有两个电阻并联的部分来说,可以继续推导出以下公式:
由1/R总=1/R1+1/R2....+1/Rn可知:1/R总=1/R1+1/R2=R2/R1R2+R1/R1R2=(R1+R2)/R1R2
所以R总=R1R1/(R1+R2)
由上面的公式还可以得到一个结论:串联的总电阻大于其任意一分电阻,并联的总电阻小于其任意一分电阻