水在河里流動(dòng)叫做水流,同樣,電子在導(dǎo)體中流動(dòng)就叫做電流,用“I”表示。例如,把一節(jié)干電池用電線和一個(gè)小電珠連接起來(如圖11-1),由于電池負(fù)極上積聚了大量電子,互相排斥,而電池正極上積聚了大量正電荷,對電子有很強(qiáng)的吸引力,因此,電路中的自由電子就沿著導(dǎo)線從電池負(fù)極向電池正極方向移動(dòng),形成電流。當(dāng)電流流過小電珠時(shí)電珠發(fā)出亮光。我們稱干電池為電源,稱小電珠為負(fù)載,而連接電源和負(fù)載的電線叫做導(dǎo)線。但是,電流的方向習(xí)慣上規(guī)定由電源的正極經(jīng)過負(fù)載流回電源的負(fù)極,也就是說,電流的方向和電子實(shí)際流動(dòng)方向恰好相反。
電流強(qiáng)度用“安培”(A)表示,(簡稱“安”),如果每秒鐘有1庫侖的電量通過導(dǎo)線的橫截面,那末電路中的電流強(qiáng)度即為1安培。電流強(qiáng)度的大小還可以用毫安(mA)、微安(μA)來計(jì)量。
1安=1000毫安 1毫安=1000微安
金屬中的自由電子在金屬體中作有規(guī)則定向流動(dòng)時(shí),既要受到原子核的吸引,又會(huì)碰到其它電子和原子,因此,電子在導(dǎo)體中流動(dòng)會(huì)受到一定的阻力。物體對電子流動(dòng)所產(chǎn)生的阻力就叫做電阻,用“R”表示。電阻小的物體導(dǎo)電能力強(qiáng),電阻大的物體導(dǎo)電能力就弱。二根粗細(xì)相同長度也相同的銀絲和銅絲,銀絲的電阻比銅絲的小,所以銀絲的導(dǎo)電能力比銅絲強(qiáng),但銀絲較貴,通常大量用銅絲做電線。物體電阻的大小,取決于下列四個(gè)因素:
(1)導(dǎo)體的材料 不同材料(長度和粗細(xì)相同),其電阻是不同的。
(2)導(dǎo)體的長度 材料相同,粗細(xì)相同的導(dǎo)體,長度長的電阻大。
(3)導(dǎo)體的粗細(xì) 材料相同,長度相同的導(dǎo)體,截面積愈大(即愈粗)電阻愈小。
(4)導(dǎo)體的溫度 同一導(dǎo)體,在不同溫度下,就有不同的電阻,一般導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增加。
電阻的單位用“歐姆”(Ω)表示,(簡稱“歐”),也有用較大的單位千歐(KΩ)或兆歐(MΩ)表示。
1千歐=1000歐 1兆歐=1000千歐
在分析儀器中,有一種元件也叫“電阻”,那種“電阻”實(shí)際是“電阻器”的簡稱,它是一種具有一定電阻值的電器元件。
通常情況下,水總是從高水位處向低水位處流動(dòng),即必須有水位差水才能流動(dòng)。如果是地下水,必須用水泵把水提升到水塔里,產(chǎn)生水位差后才能往低處流。同樣道理,電路中也必須有電位差,電流才能從電路里的高電位點(diǎn)流向低電位點(diǎn)。電路中的電源如同水泵一樣,是起產(chǎn)生電位差作用的,電源的正極電位高,負(fù)極電位低,所以電路接通后,電流從電源正極流出,經(jīng)過負(fù)載流回電源負(fù)極。電路中任意兩點(diǎn)間的電位差叫做電壓,用“U”表示。
電壓的單位用“伏特”(V)表示,(簡稱“伏”),此外還有用千伏(kV)、毫伏(mV)等來計(jì)量的。
用自來水時(shí),水的壓力越大,水龍頭開得越大即阻力越小,水流放出越大。電流也是這樣,電路兩端電位差越大,電路中電阻越小,電流也越大。電流的大小與電壓成正比,與電阻成反比,這個(gè)規(guī)律叫做歐姆定律。
電流(I)=電壓(U)/電阻(R)
一盞電燈,接到電壓為220伏的線路中,如果燈絲電阻為1000歐,流經(jīng)燈絲的電流為多大?
根據(jù)歐姆定律 I=220/1000=0.220(安)