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电流强度 | |
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电流强度( current intensity )的定义:物理学中电流的大小用电流强度表示,电流强度的定义是单位时间内通过导体横截面电荷量的多少。电流定义式:I=Q/t 国际上通常用字母I表示电流强度,Q表示通过导体横截面的电荷量,t表示通电时间。它的单位是安培A。[1]
中文名称:电流
外文名称:electricity
应用学科:物理学
符号:I
表达式:I=Q/t
单位:安培(A)
物理意义:单位时间内通过横截面积电量的多少
电流的发现
在很多年前,“电”的现象就被古代的人们所发现。古希腊一个叫塞利斯的人有无意中发现,用毛皮去摩擦琥珀(一种天然宝石),这块被摩擦过的琥珀就能吸引些像绒毛,麦秆等一些轻小的东西。那时候的人们无法解释这种现象,只好说:琥珀中存在一种特殊神力。他们把这种特殊神力称作“电”。因而,“电”这个词就是从希腊文的“琥珀”这个词演变而来的。
公元1600年,英国医生吉尔伯特发现,用摩擦的方法不仅可以使琥珀吸引轻小物体,而且还可以使不少别的物体如玻璃棒、硫磺、瓷、松香等具有吸引轻小物体的性质。他把这种吸引力称为“电力”。
1734年法国人杜伐,做了一些用玻璃棒与丝绸摩擦,松香与毛皮摩擦的试验,在这些试验中,他发现有两种不同性质的电。这就是人们通常所讲的同性电相互排斥,异性电相互吸引的现象杜伐发现了这些现象,也作了最早的理论解释。尽管这种解释很粗浅,但这毕竟是人类第一次对电现象的分析。
富兰克林时代的重大贡献,就是发现了“电流”。对此他有独到的见解。1747年,他在给朋友的一封信中提出关于电的“单流说”。他认为电是一种没有重量的流体,存在于所有的物体之中。如果一个物体得到了比它正常的分量更多的电,它就被称之为带正电(或“阳电”):如果一个物体少于它正常份量的电,它就被称之为带负电(或“阴电”)。
富兰克林对电学的另一重大贡献,就是通过1752年著名“捕捉天电”的风筝实验证明天空的闪电和地面上的电是一回事。当时,他用金属丝把一个很大的风筝放到云层里去。金属丝的下端接了一段绳子,另外金属丝上还挂了一串钥匙。当时富兰克林一手拉住绳子,用另一手轻轻触及钥匙。于是他立即感到一阵猛烈的冲击(电击),同时还看到手指和钥匙之间产生了小火花。[2]
定义
电流强度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)。
电流的大小用电流强度来表示。单位时间内通过导体横截面的电荷量叫电流强度。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)。 [3]
单位
电流的国际单位制是安培。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”。
安培是国际单位制中的一种基本单位。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。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。
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、
测量方法
直流电流量
1.连接方法:必须用串联的方法,如果并联会烧坏电流表。
2.选择量程:量程要合适,不能测量超出其量程的电流。
3.极性:测直流电路的电流时,电流必须从电流表的“+”接线柱流入。从副接线柱流出。
交流电流测量
钳形电流表(简称钳表),是集电流互感器与电流表于一身的仪表,其工作原理与电流互感器测电流是一样的。钳形表是 由电流互感器和电流表组合而成。电流互感器的铁心在捏紧扳手时可以张开,被测电流所通过的导线可以不必切断就可穿过铁心张开的缺口,当放开扳手后铁芯闭合。穿过铁心的被测电路导线就成为电流互感器的一次线圈,其中通过电流便在二次线圈中感应出电流。从而使二次线圈相连接的电流表便有指示——测出被测线路的电流。
测量方法:
1、进行电流测量时,被测载流体的位置应放在钳口中央,以免产生误差。
2、测量前应估计被测电流的大小,选择合适的量程,在不知道电流大小时,应选择最大量程,再根据指针适当减小量程,但不能在测量时转换量程。
3、为了使读数准确,应保持钳口干净无损,如有污垢时,应用汽油擦洗干净再进行测量。
4、在测量5A以下的电流时,为了测量准确,应该绕圈测量。
6、测量完后一定要将量程分档旋钮放到最大量程位置上。
电流强度和电流密度的关系
电流密度是指电流的密集程度,例如面积1平方毫米的导线通过了1安培的电流,它的电流密度就是1A/mm^2。
而电流强度只是电流的大小与导线横截面积无关,比如电流10安培,不管是10安培电流通过多粗的导线,它的电流强度都是10安培。
例如通过面积径1平方毫米的导线有10安培的电流和通过10平方毫米的导线有10安培的电流,它们的电流强度是一样的,都是10安培,但是电流密度不一样,当然是1平方毫米的导线中电流密度大.对于某种材料制成的导线,一般都是说能够承受多大的电流密度,而不是多大的电流强度。因为不同粗细的导线,能够承受的电流强度是不同的,肯定是越粗的导线可以承受的电流强度越大。但是电流密度就不一样了,无论导线粗细多少,它能承受的电流密度差别不大。
电流密度是一种度量,以向量的形式定义,其方向是单位面积相应截面的法向量,其大小是单位截面面积的电流。采用国际单位制,电流密度的单位是「安培/平方公尺」[6]
相关视频
1、电流强度
2、电流的形成和方向
參考來源
- ↑ 电流强度的定义,精英家教网
- ↑ 富兰克林时代的重大贡献,就是发现了“电流”,对此他有独到的见解,快资讯网,2019-04-21
- ↑ 电流简介,电子发烧友网
- ↑ 使用电流表测量电流时应注意什么?,360搜索网,2013.09.09
- ↑ 钳形电流表,360新知网,2018-04-19
- ↑ 电流密度i和电流强度j有什么区别?快资讯网,2020-02-19