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为什么电流一定要有回路才能有电?(电路要形成回路后,才有电流经过吗)

作者:机械网
文章来源:本站

  准确的说:形成电流并不一定需要闭合回路。

  电流的定义是:电荷的定向移动。在导体中存在大量的自由电荷,例如在金属导体中,存在自由电子,溶液中存在正负离子,在半导体中存在着自由电子和空穴等。这些电荷可以自由移动,所以称为自由电荷。如果没有外界电场,那么自由电荷只能做随机的热运动,不能产生定向移动,因此不形成电流。如果外界存在电场,那么自由电荷将存在某个方向的定向运动,由此形成电流。

  如果导体两端电压不同,就会形成电场,在电场力的驱动下电荷会发生定向移动,形成电流。例如两个金属球分别带有正电荷和负电荷, 那么正电球电压高,负电球电压低,电流就会从正电小球流向负电小球,电荷在电场力作用下的移动就好像是水在重力作用下向下移动一样。最终,两个小球电压相等,电流就消失了。这就好像高处的水全部流到低处,两边水面一样高,水就不流动了。

  这样的电流称为瞬间电流,瞬间电流的形成并不需要闭合回路,只需要两个电压不同的物体用导体连接即可。如果我们在地毯上摩擦,或者穿涤纶衣服,身上存有一定的电荷,与大地间可能形成几千伏的电压。此时我们接触门把手时会被电一下,形成瞬间电流。

  那么我们初中学习的电流需要闭合回路才能产生又是因为什么呢?

  如果希望电流的大小和方向一直不发生变化,这种电流就称为恒定电流,我们初中学习的就是这种电流。要形成恒定电流,必须有闭合回路,并且存在电源。电源可以提供将从A移动到B的电荷再移动回A,从而维持稳定的电压差。这就好像是水泵可以将水源源不断地提升到高处形成水流一样。

  综上所述,准确的说法是:恒定电流的产生必须有闭合回路。

  这个问题问得好!

  我们在中学的时候,老师总是会告诉我们:只有形成闭合回路,才能产生电流。我们在做物理实验的时候也会有这样的感觉:只有我们接通了回路,按下开关,电路中才有电流,灯泡才会亮起来。

  实际上不形成回路也能有电流,但要形成恒定电流,也就是电流的大小和方向不随时间改变的电流,就必须要有回路才行。

  我们知道,电流是导体中电荷的定向运动,方向一般习惯上用正电荷的移动方向表示(实际上导体中是电子在移动,电子带负电荷),大小定义为单位时间内通过的电荷量。这就是我们中学学过的电流的定义。

  那么电流是怎么产生的呢?一般导体中的自由电荷是在不停地做无规则的运动,宏观上不产生电流,如果要形成电流,就要给导体中的电荷施加一定的作用。我们中学学过的电流的产生方式有两种:一种是在导体的两端加上一个电势差,产生一个电场,导体中的自由电荷就在电场力的作用下定向移动,形成电流。另一种是电磁感应,比如导体棒在磁场中切割磁感线会产生电流,只是因为导体中的电荷在磁场中运动,受到洛伦兹力产生的定向移动。

  我们可以看到:上面提到的两种产生电流的方式都不要求要有回路,同样能产生电流。

  但是恒定电流就不一样了。恒定电流是指电流的大小和方向不随时间变化。为什么恒定电流一定要形成回路才可以维持呢?我们知道导体中自由电荷移动的快慢和方向取决于电场的方向和强弱,电场是由电荷产生的,要形成恒定的电流,电场也必须是恒定的,所以导体中的电荷分布也不能随时间改变,只能是均匀的、连续的移动。加入没有形成回路,电荷就会在导体的一端积累起来,产生一个电场,进而改变原来电流的大小和方向,恒定电流也就不能维持了。

  由此,我们也可以知道为什么串联电路中的电流为什么处处相等。这是因为电荷只能均匀、连续地在导体中移动,单位时间内只能通过相同的电荷量,否则电荷就会累积。

  综上所述:不一定要有回路才能有电流,但维持恒定电流一定要有回路。

  题主对形成电流的条件有点误读,大家知道,电荷的定向移动形成电流,曾与同行探讨过,有人曾说将电流两个字分解开,就是产生电流的条件:“电”就是有电压,电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因;“流”是指有自由移动的电荷。

  比如,取两个相同的验电器A、B,

  同样是上面的实验,用金属棒连接后,B验电器的金属箔张开到一定角度,就不再张大了,表明电荷不再通过金属棒从A验电器向B验电器转移了,金属棒中也就不再有电流了,也就是说电流只存在了一瞬间。

  因为我们的用电器通常要持续工作,所以,通常我们需要的是持续电流,这需要有持续供电的装置,比如手电筒的电池,发电厂的发电机等,能够持续供电的装置叫电源。而电源只是提供电压的装置,如果电路中某处断开,断开处就不存在自由移动的电荷,也就不存在电流。所以,得到持续电流的条件是:必须有电源,电路必须闭合。

  为什么电流一定要有回路才能有电,回答这个问题之前首先得说明一下,电流并非是一定要有回路才能有电,而应该是说一定要有闭合的回路才能产生持续电流。下面家居杂坛就来给大家分析一下电流产生的问题和持续电流的问题。

  关于为什么电流一定要有回路才能有电的问题,家居杂坛都给大家分析完了,以上都是个人观点如有不足之处欢迎大家留言讨论!最后还是恳请大家关注一下家居杂坛,多给家居杂坛点赞评论转发,万分感谢!

  为什么电流一定要有回路才能有电?

  答:电流是电子在导线中定向移动后的结果,没有回路的情况下火线只是提供了一个随着时间不断变化的交变电势,没有和零线形成回路,火线的电势只是一种状态,而不会形成电流。

  电势和重力势能一样,它只是表示一个位置所蕴藏着的能量而已,这些能量只有在势能发生变化时才会对外做功或者转换成其他形式的能量。

  一个人单独去触碰火线,身体的其他部分不接触任何导线或固定电势的物体,就好比一个人站在很高的地方,虽然很危险,但未发生重力势能转换成动能的过程依然是安全的。

  电流做功的原理也可以近似用重力势能转换成动能最后转换成其他形式的能量来描述,就拿电灯来举例:火线提供了高的电势和零线形成回路后,电子在电场的作用下定向移动,电子从高电势的火线移动到零电势的零线,电子所含有的电势能通过电灯灯芯转换成了热能。

  所以在没有回路的情况下,电源只是将电子放到了一个势能很高的位置,如果没有回路,电子的势能始终存在,对外只是呈现一个状态而已。

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  其实这个问题表达不太严谨,我想提问者的意思是,为什么得有回路才会有电流?或者说为什么得有回路电流才会工作?

  单纯的摆定义你肯定不会理解是什么意思,我们来做个类比,就是水。电量比作水的多少,电流比作水流,用电器比作一个水车。如果我们把水车放到水流静止的池塘里,水车是不会动的。而如果我们想让水车运动,就必须人为在池塘里制造一个水流。怎么让水流起来呢,我们在池塘里挖一个从高到低的槽,这样说就可以在水槽里由高到低的流动了,同时可以带动水车做相应的运动。

  说的好、一个静电物体带电、需要的时间相当相当的短、要想长时间的保持电流、就必须是环流、这是光因果性太快的必然结果!至于为什么电线里的电子用不完?那是因为用电器在不停的综和着正负电荷、发电场又不断的从综合场分离着电荷、并保持着适当的电位差、所以、只有用电器和发电厂同时工作、才能保证环流电流的一致存在!谢谢各位!

  这个问题分两点回答。

  1.原电池须形成的回路。

  电池一般是将化学能转化为电能的装置。原电池有很多种,但总都不脱离一点,电池内部一定要发生自发进行的氧化还原反应。

  举个简单的离子。将铝片和铜片同时放入盐酸中,铝片会产生气泡,铜片不反应。方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑. 此时用导线连接铝片和铜片,铜片冒气泡,铝片不冒。发生了如下两个反应:

  2Al-6e-=2Al3+ 6H++6e-=3H2↑

  铝片失去电子,产生铝离子,电子通过导线到了铜线表面,电子定向移动产生电流,并与铜片表面溶液中的氢离子组合生成氢气,溶液中剩下的氯离子向铝片移动,生成氯化铝。

  如果电子不通过导线定向移动,就一定不会在铜片处与氢离子结合产生氢气,这是因为这样的话电子只通过能盐酸到达铜片,而它一旦与盐酸接触就会产生氢气,氯离子直接附着在铝片上。因此电路中没有电流存在。

  2.非原电池(发电机等)所要形成的回路。

  试想:你有一截可以弯曲的水管,里面装有流不出去的水,你可以用一种“原力”迫使水管里的水流动。

  假如不把水管闭合,你就要费很大很大的劲把水压缩才能在水管的局部产生“水流”。而如果将水管首尾相连,产生“水流”将是一件毫不费力的事情。

  回到现实,电子在导线中的移动也是相同,唯一不同的是导线不允许“费很大劲产生电流”。这里“原力”就是电磁感应(或许不仅仅是),“水流”就是电流。因此只有形成闭合回路才能产生电流。

  以上。

  我们这里需要从电流的定义出发。I=dQ/dt,从定义中,我们不难发现,电流的本质是电荷的定向运动,因此,只要电荷是运动的,就存在了电流。这里并没有要求电流的路径一定要闭合。换句话说,如果你举着一个带有静电荷的小球跑步,也可以形成电流,而且可以算出来。

  没有回路,线路里就只有电压。电流哪里来?从电厂来。电厂通过电缆把电送到当地变电站变电所配电室。在配电室外刨深坑加埋一根地线作为电的回路,电压为零,又叫“零线”。民用照明电由两根电线组成:一根相线又叫做火线,另一根是零线做回路,电压220V。

  

为什么电流一定要有回路才能有电?(电路要形成回路后,才有电流经过吗)

  

为什么电流一定要有回路才能有电?(电路要形成回路后,才有电流经过吗)

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