每日一詞:current【電流】

你周圍的一切物體都由微小粒子——原子組成,原子的中心是帶正電荷的原子核,環繞帶負電荷的電子。正電荷與負電荷相互吸引,相同電荷互相排斥,所以原子核拼命吸引電子,然後電子之間開始互斥。

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大多數固體材料中的電子繞著原子核,老老實實,不到處亂跑,但是象銅這樣的金屬裡的電子就不一樣了。欲知詳細,請戳下方視頻。

▲ 視頻:電流是什麼


電流(current)是指電子的流動(flow of electrons),電流的大小由每秒通過導體的電荷(charge)數量表示(圖1):

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I:電流,A(安培)

q:電(荷)量,C(庫侖)

t:時間,s(秒)

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圖1 電流大小示意圖


1A=1C/s=6.24×1018個電子/s 。


看看你有沒有電流安培數的概念,如表1所示。

表1 各種情形的電流安培數

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電流怎麼才能流起來?首先要有電子,金屬導體中有大量的自由電子,其次要有推力,即電勢差(electrical potential energy difference),電荷從高電勢向低電勢流動,電勢就是潛在的能量。這個概念還有個名稱叫電壓(voltage)。


鳥兒亭亭玉立於10000V高壓線上,悠然自得,一隻雞一腳踩在高壓線上,另一腳踩在地上,瞬間變烤雞,為什麼(圖2)?

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圖2 鳥站高壓線和雞跨高壓線


雖然鳥身上的電壓是10000V,由於沒有電壓差,它安然無恙;而雞承受了大地和電線之間的電壓差,身體內產生巨大電流,發出巨熱而致燒死。記住有電流才能觸電哦(electrocute)!

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電路是電流的閉合迴路,如圖3所示,電子從電池的負極流出經過銅線,點亮燈泡,回到電池的正極,將電池的能量傳給了燈泡。

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圖3 電路


如果導線斷了,電子不能跳過空氣,從導線這頭流到另一頭。電路中不再有電流,能量就無法傳輸了,因此電流的本質是能量傳輸。


有些材料可以傳遞能量,有些就不能,前者稱導體,後者稱絕緣體。有了導體,才有了電能的應用,才有了今天五彩斑斕的世界。作為世界的一份子,我們要動起來,做傳遞能量的人。


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