电流载体

今天的电通常被定义为“电荷和相关的电磁场”。电荷对其他电荷的强烈作用揭示了电荷的存在。每个电荷周围的空间都有特殊的性质:电力在其中起作用,当其他电荷被引入该空间时,电力就会表现出来。就是这样一个空间 力电场.

虽然电荷是静止的,但它们之间的空间具有属性 电(静电)场......但是当电荷移动时,它们周围也会有 磁场……我们分别考虑电场和磁场的特性,但实际上电过程总是与存在有关 电磁场.

电流载体

最小的电荷作为组件包含在 原子... 原子是具有化学性质的化学元素的最小部分。原子是一个非常复杂的系统。它的大部分质量都集中在核心。带电基本粒子在某些轨道上围绕后者旋转—— 电子.

引力使行星在轨道上围绕太阳运动,电子被电力吸引到原子核。经验告诉我们,只有相反的电荷才会相互吸引。因此,原子核和电子所带电荷的符号一定不同。由于历史原因,习惯上认为原子核带正电,电子带负电。

无数实验表明,各元素原子的电子具有相同的电荷和相同的质量。同时,电子电荷是基本的,即最小可能的电荷。

电子

通常区分位于原子内部轨道和外部轨道的电子。内部电子通过原子内力相对紧密地保持在其轨道中。但是外层电子可以相对容易地从原子中分离出来并保持自由一段时间或附着在另一个原子上。原子的化学和电学性质由其外层轨道上的电子决定。

原子核上正电荷的大小决定了该原子是否属于某种化学元素。只要电子上的负电荷总和等于原子核上的正电荷,原子(或分子)就是电中性的。但是,由于原子核上的正电荷过多,失去一个或多个电子的原子会带正电。它可以在电力(吸引力或排斥力)的影响下移动。这样的原子是 阳离子……捕获了多余电子的原子变成了 负离子.

原子核中的正电荷载体是 质子……它是一种基本粒子,充当氢原子的核。质子的正电荷在数值上等于电子的负电荷,但质子的质量是电子质量的 1836 倍。除了质子之外,原子核还包含中子——不带电荷的粒子。中子的质量是电子质量的 1838 倍。

因此,在构成原子的三个基本粒子中,只有电子和质子带电荷。但其中只有带负电的电子可以在物质内部轻松移动,正常情况下的正电荷只能在物质内部移动。重离子的形式,即物质原子的转移。

形成电荷的有序运动,即在空间中具有主导方向的运动 ……运动产生电流的粒子—— 在大多数情况下,载流子是电子,很少是离子。

电

允许一些不准确,可以将电流定义为电荷的定向运动。当前载体可以或多或少地在物质中自由移动。

从电线 被称为相对较好地传导电流的物质。所有金属都是导体,尤其是银、铜和铝。

金属的电导率 原因是它们中的一些外层电子与原子分离。由于失去这些电子而产生的阳性实验连接在一个晶格中——一个固体(离子)骨架,在其空间中有一种电子气形式的自由电子。

最小的外部电场会在金属中产生电流,即迫使自由电子在作用于它们的电力方向上混合。金属的特点是 电导率随温度升高而降低.


架空电力线的电晕

半导体 传导电流比电线差得多。有非常多的物质属于半导体的数量,它们的性质非常多样。电子电导率是半导体的特征(也就是说,与金属一样,它们中的电流是通过自由电子而非离子的定向运动产生的),并且与金属不同,电导率会随着温度的升高而增加。一般来说,半导体的另一个特点是它们的导电性对外部影响(辐射、压力等)有很强的依赖性。

电介质(绝缘体) 他们实际上不传导电流。外部电场导致 n电介质原子、分子或离子的极化构成原子或介电分子的弹性束缚电荷在外场作用下的位移。电介质中的自由电子数量非常少。

您不能指定导体、半导体和电介质之间的硬边界。在电气设备中,电线充当电荷移动的路径,并且需要电介质来正确引导这种移动。

电流是由于非静电源力(称为外力)对电荷的作用而产生的。它们在导线中产生电场,迫使正电荷沿场力的方向移动,而负电荷,即电子,沿相反的方向移动。

阐明电子在金属中的平移运动的概念是有用的。自由电子在原子间空间处于随机运动状态,处于分子的逆热运动状态。身体的热状态是由分子相互碰撞和电子与分子碰撞引起的。

电子与分子碰撞并改变运动方向,但逐渐继续向前运动,描绘出一条非常复杂的曲线。带电粒子在一个特定方向上的长期运动,叠加在它们在不同方向上的无序运动上,称为它们的漂移。因此,根据现代观点,金属中的电流是带电粒子的漂移。

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