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电流的来源问题

宫梓萱 2021-03-18 浏览量:492

例如当一块5V电压的电池加在电阻为5欧的金属棒上,我们知道通过欧姆定律知道流过的电流大小是:

i=U/R=5V/5Ω=1A

电流的定义式是I=Q/t,即单位时间内的流过的电荷量,也就是说电流的本质就是带负电的电子的定向移动形成电流,

只是规定电流的方向和电子移动的方程相反。

现在问题如下:

这个1s时间流过这段导体的电子数达1C,我认为这个1C的电荷量由两部分组成:

1.电池里的电子数

2.导体里的电子数

不知道我的理解是否有问题,请大家指教下。


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  • 你的理解是不对的,并不是电池中有那么多的电子,而是通过电化学反应,放电时产生了活动电子(载荷离子,其实并不一定是单纯的电子,而是表现出电特性的离子)。然后这些活动电子根据物理特性产生流动(其实也不一定是流动,而是影响周边的物质,比如产生新的电化学反应,实现电特性的传递),其实活动电子的移动是很慢的,但物理特性上电流很快是因为它和旁边的发生变化,这种其实是一种状态的传递,所以很快。

    而且电子数量其实是小于那个数量的,但因为随时产生,所以在外部观看的特性上一定时间内有那么多电子流过,进一步说是指那个时间段中,电极处在能量作用下反映产生了那么多活动电子。


    按楼主的理解 存在 1C= 电池电子数+ 导体电子数  这样的等式,其实这样是错误的,这里的1C=电池一个电极产生的电荷数量。

    如果从整体来看,如果不考虑电阻特性,电池如果作为整个过程中的能源,其实是电荷平衡的,及一个电极产生了电荷,一个电极中和吸收了同样多的电荷,对外整体表现出0电荷输出的。这个过程中只有能量的转换输出(对电池来说能量不守恒啦)

    • 发布于 2021-03-18
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宫梓萱 回复了 xdsnet:就如你所说的,电子移动的速度很慢,当电场建立后,最先到负载的电子那就只能是导体里的电子了,然后电池里的电子最后才到了,因此,电子总数就应该是这两部分组成啊 回复
宫梓萱 回复了 xdsnet:你好,收到请指教下, 回复
xdsnet 回复了 xdsnet:首先,从微观物理的角度来看,最初移动的可能就不是电子,而是带电特性的离子。其次其实导体中有1C电荷发生移动这个概念可以进一步细化为导体中任意截面上有1C电荷量流过,所以在导体和电池电极相邻的部分,这些电荷量全是由电极产生的。理解了这两点之后就容易理解上面的问题啦。 回复
宫梓萱 回复了 xdsnet:那也就是说所流的电流里的电荷都是由电池的电极产生的 回复
xdsnet 回复了 宫梓萱:根本来源是电池电极处产生。其实你分析电池内部电化学过程,在另外一个电极中就是吸收电荷的过程,这样才能在电池中实现电荷守恒。 回复

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