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标题: 什么是电流？防雷人必须看，必须清楚的概念 [打印本页]

作者: crazy 时间: 2010-7-12 16:21
标题: 什么是电流？防雷人必须看，必须清楚的概念

什么是电流？我们是这样定义的：电荷在导体（包括空间）里运动形成电流。科教书上说：在单位时间里通过截面的电荷量，叫电流。电流产生的原因是电荷在电场力的作用下形式的。

假如有一个电子（带有不可分的电量），在一个电场中运动，它是否可以被称为是电流的一种形式？那么这个电子形成的电流，有没有大小之别？电子的运动速度和电流有什么关系？

为了区别在宏观条件下的电流的概念，我们确定在只有一个电子的条件下的符号。
一个电子的电荷量e，电量Q=n*e。(n是电子数)
在单位时间里通过截面的电荷量是电流I=Q/t=ne/t=n*e/t。
令e/t是一个电子的电流强度Ie=e/t，I=n*Ie。
在导线上运动的电子所受到的电场力是相等的，电场强度E=F/q=fe/e。
电场力的叠加效应F=n*fe。

电场强度的单位是库伦力，意为单位电量所受的力。它还有一个单位名称每米伏特，意为单位长度上的电位差。
E=U/L

假设导线上的自由电子数是n，则导线上的电量q=n*e，
单位长度上的电子数是n/L，则导线上单位长度上的电量（电量密度）ne/L=q/L。
电流I=Q/t，在导线截面上流过的电量和在导线上的电量是不相等的。电流和电量密度的比值就是电子在导线上的运动速度。
I/（q/L）=（Q/t）/（q/L）
=Q/q（L/t）。

电量密度和科教书上的电导率很相似。如果电导率就是电量密度，我们就可以很容易确定电子在运动中的速度。
假设电子在电场里的运动速度和电子受电场力的作用成正比，那么，如果单位适当的话，电子速度就可以表现为电场强度。
E=fe/e=Ie/（e/L）
=（e/t）/（e/L）
=L/t
如果在空间里，两个电极放电现象的产生，是和它们的电位差与两极的空间距离成正比，显然，这个空间的电量密度是可求的。如果真空里也能确定这样的关系，同样也能确定真空的电量密度。我们不但可以确定真空里存在单独电子，还可以确定它在空间里的密度。

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