二、电流
4.什么是电荷载体?
电荷载体可以是电子(金属电荷载体)或离子(液态和气态电荷载体)。由于外侧电子(价电子)与原子核的距离相对较远,因此这些电子与原子核的连接较弱。原子吸收能量(如热、光和化学过程)后,价电子从原子外侧壳体上脱离,形成所谓的自由电子。
自由电子从一个原子移动到另一个原子时称为电子流动或电流。
5.什么是电路?
电路由电源(例如电池)、用电器(例如灯泡)和导线组成。通过开关可使电路闭合或断开。
每个电导体都带有自由电子。电路闭合时,所施加的电压使导体和用电器的所有自由电子同时朝一个方向移动。
6.电流是怎样产生的?
电流是指电荷载体(例如物质或真空中的自由电子或离子)的定向移动(图1-4)。
图1-4 电流产生示意图
每个时间单位内流动的电子(电荷载体)数量就是电流强度,俗称电流。每秒内流经导体的电子越多,电流强度就越大。电流强度用电流表测量。
电压是产生电流的原因。只有在闭合的电路内才有电流流动(图1-5)。
图1-5 闭合电路
1—开关;2—电流表;3—电阻
7.什么是直流电流?
最简单的情况是,电流流动不随时间而改变,这种电流称为直流电流(DC)。如图1-6所示电流方向为从正极流向负极。
图1-6 电流方向
8.什么是交流电流?
除直流电流外还有交流电流(AC)。交流电流是指以周期方式改变其极性(方向)和电流值(强度)的电流。该定义也适用于交流电压。交流电流的特点是其电流方向呈周期性变化。电流变化频率(通常也称为电源频率)表示每秒内电流朝相同方向流动的次数。
9.什么是脉动电流?
如果在一个电路中直流电源和交流电源可同时起作用,就会产生脉动电流。因此,周期电流是直流电流与交流电流叠加的结果。
10.怎样测量电流?
(1)电流表测量电流
电流表始终与用电器串联在一起。为此必须断开电路导线,以将电流表加入电路中。测量时电流必须流经电流表。
电流表内阻应尽可能低,以免影响电路。
用电流表测量时要注意以下几点。
①注意电流类型,即电路中流过的是交流电流还是直流电流(AC/DC)。
②开始时应选择尽可能大的量程。
③注意直流电流的极性。
④测量后要将电流表调到最大量程。
(2)电流夹钳测量电流
如图1-7所示,使用电流夹钳测量电流。如果待测电流强度>10A,那么用电流夹钳测量电流的优势非常突出。 另一个优点是测量电流强度时无需打开电路。
图1-7 电流夹钳测量电流
1—电流钳;2—蓄电池负极单线