電流,也就是電流的大小和方向不隨時間改變的電流,就必須要有迴路才行。我們知道,電流是導體中電荷的定向運動,方向一般習慣上用正電荷的移動方向表示(實際上導體中是電子在移動,電子帶負電荷),大小定義為單位時間內透過的電荷量。這就是我們中學學過的電流的定義。
那麼電流是怎麼產生的呢?一般導體中的自由電荷是在不停地做無規則的運動,宏觀上不產生電流,如果要形成電流,就要給導體中的電荷施加一定的作用。我們中學學過的電流的產生方式有兩種:一種是在導體的兩端加上一個電勢差,產生一個電場,導體中的自由電荷就在電場力的作用下定向移動,形成電流。另一種是電磁感應,比如導體棒在磁場中切割磁感線會產生電流,只是因為導體中的電荷在磁場中運動,受到洛倫茲力產生的定向移動。
我們可以看到:上面提到的兩種產生電流的方式都不要求要有迴路,同樣能產生電流。
但是恆定電流就不一樣了。恆定電流是指電流的大小和方向不隨時間變化。為什麼恆定電流一定要形成迴路才可以維持呢?我們知道導體中自由電荷移動的快慢和方向取決於電場的方向和強弱,電場是由電荷產生的,要形成恆定的電流,電場也必須是恆定的,所以導體中的電荷分佈也不能隨時間改變,只能是均勻的、連續的移動。加入沒有形成迴路,電荷就會在導體的一端積累起來,產生一個電場,進而改變原來電流的大小和方向,恆定電流也就不能維持了。
由此,我們也可以知道為什麼串聯電路中的電流為什麼處處相等。這是因為電荷只能均勻、連續地在導體中移動,單位時間內只能透過相同的電荷量,否則電荷就會累積。綜上所述:不一定要有迴路才能有電流,但維持恆定電流一定要有迴路。
電流,也就是電流的大小和方向不隨時間改變的電流,就必須要有迴路才行。我們知道,電流是導體中電荷的定向運動,方向一般習慣上用正電荷的移動方向表示(實際上導體中是電子在移動,電子帶負電荷),大小定義為單位時間內透過的電荷量。這就是我們中學學過的電流的定義。
那麼電流是怎麼產生的呢?一般導體中的自由電荷是在不停地做無規則的運動,宏觀上不產生電流,如果要形成電流,就要給導體中的電荷施加一定的作用。我們中學學過的電流的產生方式有兩種:一種是在導體的兩端加上一個電勢差,產生一個電場,導體中的自由電荷就在電場力的作用下定向移動,形成電流。另一種是電磁感應,比如導體棒在磁場中切割磁感線會產生電流,只是因為導體中的電荷在磁場中運動,受到洛倫茲力產生的定向移動。
我們可以看到:上面提到的兩種產生電流的方式都不要求要有迴路,同樣能產生電流。
但是恆定電流就不一樣了。恆定電流是指電流的大小和方向不隨時間變化。為什麼恆定電流一定要形成迴路才可以維持呢?我們知道導體中自由電荷移動的快慢和方向取決於電場的方向和強弱,電場是由電荷產生的,要形成恆定的電流,電場也必須是恆定的,所以導體中的電荷分佈也不能隨時間改變,只能是均勻的、連續的移動。加入沒有形成迴路,電荷就會在導體的一端積累起來,產生一個電場,進而改變原來電流的大小和方向,恆定電流也就不能維持了。
由此,我們也可以知道為什麼串聯電路中的電流為什麼處處相等。這是因為電荷只能均勻、連續地在導體中移動,單位時間內只能透過相同的電荷量,否則電荷就會累積。綜上所述:不一定要有迴路才能有電流,但維持恆定電流一定要有迴路。