电压与电流的原理

问题描述

精选答案

一、电流部分:

电流的原理是电荷的定向移动，电荷的载体可以是电子，也可以是离子。也可以说电流是导体材料中的自由电子在电源产生的电场的作用下作定向运动。以金属导体为例，一切固态金属都是晶体，在它的空间点阵的结点上有不断做无规则振动的原子或正离子，自由电子则在空间点阵间做无规则的热运动，不断地和空间点阵相碰撞。金属导体两端没有电压时，也就是金属中没有电场时，自由电子的运动完全是杂乱的，就像气体分子的热运动一样，在任何一个方向上的平均速度都等于零，因此在平常情况下金属中没有电流。“闭合电路”给金属两端加上了电压，使金属中产生电场。这时每个自由电子都将受到电场力的作用，而发生与电场方向相反的定向运动。所以金属中有电场存在时，自由电子除了无规则的热运动外，还多了一个定向运动，就是这个定向运动形成了金属导体中的电流。

二、电压部分:

电压是电路中自由电荷定向移动形成的。电流之所以能够在导线中流动，也是因为在电流中有着高电势和低电势之间的差别，这种差别叫电势差，也叫电压。

电压是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。