电流存在的条件

首先，让我们回答什么是电流的问题。一个简单的台式电池本身不会产生电流。放在桌子上的手电筒不会无缘无故地通过它的 LED 产生电流。要出现电流，必须有某种东西流向某处，至少开始移动，为此手电筒 LED 和电池的电路必须闭合。并非没有，在过去，电流被比作某种带电液体的运动。

事实上，我们现在知道这一点 电 ——这是带电粒子的定向运动，更接近现实的模拟是带电气体——带电粒子在电场作用下移动的气体。但首先是第一件事。

电流是带电粒子的定向运动

所以，电流是带电粒子的运动，但即使是带电粒子的混沌运动也是运动，但仍不是电流。同样，始终处于热运动中的流体分子不会产生电流，因为整个静止流体体积的总位移恰好为零。

要发生流体流动，必须发生整体运动，也就是说，流体分子的整体运动必须变得有方向。因此，分子的无序运动将添加到整个体积的定向运动中，并且将发生液体的整个体积的流动。

这种情况与电流类似——带电粒子的定向运动就是电流。例如，带电粒子在金属中的热运动速度以每秒数百米为单位测量，但在定向运动中，当在导体中设置一定电流时，粒子的一般运动速度以每秒测量毫米每秒的部分和单位。

因此，如果等于 10 A 的直流电流流过横截面为 1 平方毫米的金属线，则电子有序运动的平均速度将为每秒 0.6 至 6 毫米。这已经是触电了。电子的这种缓慢运动足以使镍铬合金等电线充分加热，服从 焦耳-楞次定律.

粒子速度不是电场的传播速度！

请注意，电流几乎是瞬间开始在导线中贯穿整个体积，也就是说，这种“运动”以光速沿着导线传播，但带电粒子本身的运动速度要慢 1000 亿倍。您可以将管道类比为液体流过的管道。

沿着 10 米长的管道移动，例如水。水的速度只有每秒1米，但水流扩散的速度并不相同，而是快得多，而这里扩散的速度取决于液体的密度及其弹性。因此，电场以光速沿着导线传播，粒子开始以慢 11 个数量级的速度移动。也可以看看： 电流的速度

1、带电粒子是电流存在所必需的

金属和真空中的电子，电解质溶液中的离子——作为电荷载体，确保各种物质中存在电流。在金属中，电子非常灵活，其中一些可以在原子之间自由移动，就像填充晶格节点之间空间的气体一样。

在电子管中，电子在热电子辐射过程中离开阴极，在电场的作用下冲向阳极。在电解质中，分子在水中分解成带正电和带负电的部分，并在电解质中失去电荷载体离子。也就是说，只要存在电流，就会有自由电荷载体可以移动 电场……这是电流存在的首要条件——自由载流子的存在。

2、电流存在的第二个条件是外力必须作用于电荷

如果你现在看一根电线，假设它是一根铜线，那么你可以问问自己：需要什么条件才能在其中产生电流？有带电粒子，电子，它们可以自由移动。

什么会让他们动起来？已知带电粒子与电场相互作用。因此，必须在导线中产生电场，然后导线的每一点都会产生电势，导线两端之间会产生电势差，电子会沿着电场的方向移动——从«-»到«+»的方向，即与电场强度矢量相反的方向。电场将加速电子，增加它们的（动能和磁能）能量。

因此，如果我们考虑简单地从外部施加电场（我们将电线沿力线放置在电场中），那么电子将聚集在电线的一端，负电荷会出现在该端端，并且由于电子从导线的另一端移动，因此其上将带有正电荷。

结果，由外部施加的电场充电的导体的电场将在这样的方向上，以削弱外部电场的作用。

电荷重新分配的过程几乎会立即继续，完成后导线中的电流将停止。导体内部产生的电场将变为零，两端的力将与外部施加的电场大小相等但方向相反。

如果导体中的电场是由直流电源（例如电池）产生的，那么这样的源将成为导体的外力源，即在导体中产生恒定 EMF 的源并保持电位差。显然，为了通过外力源维持电流，电路必须闭合。