電流是怎么樣形成的
電流是怎么樣形成的
電是一種自然現(xiàn)象,指電子運(yùn)動所帶來的現(xiàn)象,那么你知道電流是怎么樣形成的嗎?學(xué)習(xí)啦小編在此整理了電流的形成原理,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收獲!
電流的形成原理
電流是電荷定向移動形成的,電流的單位是安培(A)。電荷是指帶電的基本粒子,分為正電荷和負(fù)電荷,單位是庫倫(C)。 可以這樣形象理解,把電流比喻成水流,電荷就好比是水滴,當(dāng)無數(shù)水滴朝一個方向流動時就形成了水流,同樣的道理,無數(shù)電荷的定向移動便形成了電流,我們規(guī)定正電荷移動的方向是電流的方向。
電荷(electric charge ),即帶正負(fù)電的基本粒子,是物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。帶正電的粒子叫正電荷(表示符號為“+”),帶負(fù)電的粒子叫負(fù)電荷(表示符號為“﹣”)。也是某些基本粒子(如電子和質(zhì)子)的屬性,它使基本粒子互相吸引或排斥。電荷是許多次原子粒子所擁有的一種基本守恒性質(zhì),它決定了帶電粒子在電磁方面的物理行為。
(1)電荷的定向移動產(chǎn)生電流,不論是正電荷(陽離子,半導(dǎo)體中的空穴)還是負(fù)電荷(陰離子,電子)。導(dǎo)電的是金屬或者半導(dǎo)體器件的話原子是不會發(fā)生化學(xué)變化的,因為失去了的電子還會從別的地方補(bǔ)回來。 但是如果導(dǎo)電的是離子,那么離子在電極處是會電離成原子而附著在電極上的,發(fā)生化學(xué)變化。
(2)正電荷也會移動的,最容易想象的就是陽離子,在導(dǎo)電溶液中移動。規(guī)定正電荷移動方向為電流方向是因為方便,如計算的時候你把負(fù)電荷代入計算就得到負(fù)值,可知電流方向是與負(fù)電荷移動方向是反向的。
(3)電池提供電壓,這點沒有疑問。在電源電壓之下,導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電場,電荷在電場的作用下移動,形成電流。但是電流要持續(xù),那么電池必須提供電子,否則導(dǎo)線內(nèi)的電子都跑光了!但是導(dǎo)線中的電子又跑到哪里去了呢?毫無疑問跑到電源去了。所以電子從電源跑出來又跑回到電源去,電路斷開后導(dǎo)線不帶電,可見導(dǎo)線的電子沒加沒減,那么電池的電子也必然沒多沒少。所以電池不提供電子不消耗電子。電池只提供電壓。
電流對人體的危害
1.通過人體電流的大小。根據(jù)電擊事故分析得出:當(dāng)工頻電流為0.5~1mA時,人就有手指、手腕麻或痛的感覺;當(dāng)電流增至8~10mA時,針刺感、疼痛感增強(qiáng)發(fā)生痙攣而抓緊帶電體,但終能擺脫帶電體;當(dāng)接觸電流達(dá)到20~30mA時,會使人迅速麻痹不能擺脫帶電體,而且血壓升高,呼吸困難;電流為50mA時,就會使人呼吸麻痹,心臟開始顫動,數(shù)秒鐘后就可致命。通過人體電流越大,人體生理反應(yīng)越強(qiáng)烈,病理狀態(tài)越嚴(yán)重,致命的時間就越短。
2.通電時間的長短。電流通過人體的時間越長后果越嚴(yán)重。這是因為時間越長,人體的電阻就會降低,電流就會增大。同時,人的心臟每收縮、擴(kuò)張一次,中間有0.1s的時間間隙期。在這個間隙期內(nèi),人體對電流作用最敏感。所以,觸電時間越長,與這個間隙期重合的次數(shù)就越多,從而造成的危險也就越大。
3.電流通過人體的途徑。當(dāng)電流通過人體的內(nèi)部重要器官時,后果就嚴(yán)重。例如通過頭部,會破壞腦神經(jīng),使人死亡。通過脊髓,會破壞中樞神經(jīng),使人癱瘓。通過肺部會使人呼吸困難。通過心臟,會引起心臟顫動或停止跳動而死亡。這幾種傷害中,以心臟傷害最為嚴(yán)重。根據(jù)事故統(tǒng)計得出:通過人體途徑最危險的是從手到腳,其次是從手到手,危險最小的是從腳到腳,但可能導(dǎo)致二次事故的發(fā)生。
4.電流的種類。電流可分為直流電、交流電。交流電可分為工頻電和高頻電。這些電流對人體都有傷害,但傷害程度不同。人體忍受直流電、高頻電的能力比工頻電強(qiáng)。所以,工頻電對人體的危害最大。
5.觸電者的健康狀況。電擊的后果與觸電者的健康狀況有關(guān)。根據(jù)資料統(tǒng)計,肌肉發(fā)達(dá)者、成年人比兒童擺脫電流的能力強(qiáng),男性比女性擺脫電流的能力強(qiáng)。電擊對患有心臟病、肺病、內(nèi)分泌失調(diào)及精神病等患者最危險。他們的觸電死亡率最高。另外,對觸電有心理準(zhǔn)備的,觸電傷害輕。