有关电流与电压的知识,导线是怎么导电的,在导线中电流的发生是怎么实现的,电流的方向是什么样的,以下分析了直流电导线的导电过程,供大家参考。
导线的导电过程
一根导线通了电,在现有条件下所使用的各种导线都是有电阻的,就是在电荷流动时,导体对流动的电荷产生的阻碍程度,就是导体的电阻。
为了突破电阻的阻碍,使电荷流动起来,就像水渠中的水一样,如果要自由地流动,就必须有水位之差。而电荷的移动也是如此,也必须有电位差,这个电位差称为电压。
在电压存在的条件下,电荷的流量就是电流。注意,超导材料是没有电阻的,当电流流动起来之后,就会一直循环下去。
最初的物理学家发现电荷有正负之分,于是规定以正电荷移动的方向,作为电流的方向。后来,经过深入研究后发现正电荷是不能移动的,它们位于组成导体的原子核中,而真正能够移动的是原子核外面,那些受原子核中带正电的质子所吸引的最外层的一些带负电荷的电子。
因此,电流的方向与规定的正好相反,而导体电阻的大小取决于核外电子摆脱核内质子吸引的程度。在导线截面积一致的前提下,相对自由的电子越多,导线的电阻越小,导电的能力也就越强。
那么,导线是如何导电的?
这里用直流电来看下导线导电的过程:某个负载需要供电,直流电从正极出发,通过导线加到负载上。完成任务之后,从负载出来,回到电源的负极,这就是通电后电线中电荷流动的过程。
那么,究竟是不是一些电荷从电源上出来,通过负载后又回到了电源中了吗,会不会走到中途,电源一关,那些电荷就回不去了?
实际上,导线接入直流电路之后,当电源开关打开后,立即在导线中建立起了一个电场。在直流电场的作用下,电子全部做定向运动,一个接一个,去填补前面的那个被电场作用下移走了的电子留下的空位。电子和电子之间完全一样,一旦断电,就失去了迫使它们移动的电场,就会停在当前的位置上,不移动了。所以,电流也就没有了。
对于原子来说,核外电子一个不多,一个不少,什么也没有改变。电压没有了,电流也就消失了。