為什麼電流一定要有迴路才能有電?

陳榮145825203

準確的說:形成電流並不一定需要閉合迴路。

電流的定義是:電荷的定向移動。在導體中存在大量的自由電荷,例如在金屬導體中,存在自由電子,溶液中存在正負離子,在半導體中存在著自由電子和空穴等。這些電荷可以自由移動,所以稱為自由電荷。如果沒有外界電場,那麼自由電荷只能做隨機的熱運動,不能產生定向移動,因此不形成電流。如果外界存在電場,那麼自由電荷將存在某個方向的定向運動,由此形成電流。

如果導體兩端電壓不同,就會形成電場,在電場力的驅動下電荷會發生定向移動,形成電流。例如兩個金屬球分別帶有正電荷和負電荷, 那麼正電球電壓高,負電球電壓低,電流就會從正電小球流向負電小球,電荷在電場力作用下的移動就好像是水在重力作用下向下移動一樣。最終,兩個小球電壓相等,電流就消失了。這就好像高處的水全部流到低處,兩邊水面一樣高,水就不流動了。

這樣的電流稱為瞬間電流,瞬間電流的形成並不需要閉合迴路,只需要兩個電壓不同的物體用導體連接即可。如果我們在地毯上摩擦,或者穿滌綸衣服,身上存有一定的電荷,與大地間可能形成幾千伏的電壓。此時我們接觸門把手時會被電一下,形成瞬間電流。

那麼我們初中學習的電流需要閉合迴路才能產生又是因為什麼呢?

如果希望電流的大小和方向一直不發生變化,這種電流就稱為恆定電流,我們初中學習的就是這種電流。要形成恆定電流,必須有閉合迴路,並且存在電源。電源可以提供將從A移動到B的電荷再移動回A,從而維持穩定的電壓差。這就好像是水泵可以將水源源不斷地提升到高處形成水流一樣。

綜上所述,準確的說法是:恆定電流的產生必須有閉合迴路。


李永樂老師

為什麼電流一定要有迴路才能有電?

其實一條完整的電路、它包括髮電機在內的封閉式的循環系統。金屬導線(如金 銀 銅 鋁 鐵等)本身就固有大量的電子、在沒有外力作用時 電子是不會有規律地作定向流動的、只有在發電機這個外力作用下 電子才會有規律地作定向流動形成了電流。電流從發電機出發通過輸電線路 經過迴路回到發電機 從而完成了循環、如果沒有迴路 循環就中斷 自然就沒有電流了。它跟人體血液循環機制極為相似、發電機相當人體的心臟、輸電線路相當人體的動脈、迴路相當人體的靜脈、電流相當人體的血液、血液從心臟出發通過動脈經過靜脈回到心臟 從而完成了血液循環。


pgl147258

這個問題分兩點回答。

1.原電池須形成的迴路。

電池一般是將化學能轉化為電能的裝置。原電池有很多種,但總都不脫離一點,電池內部一定要發生自發進行的氧化還原反應。

舉個簡單的離子。將鋁片和銅片同時放入鹽酸中,鋁片會產生氣泡,銅片不反應。方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑. 此時用導線連接鋁片和銅片,銅片冒氣泡,鋁片不冒。發生瞭如下兩個反應:

2Al-6e-=2Al3+ 6H++6e-=3H2↑

鋁片失去電子,產生鋁離子,電子通過導線到了銅線表面,電子定向移動產生電流,並與銅片表面溶液中的氫離子組合生成氫氣,溶液中剩下的氯離子向鋁片移動,生成氯化鋁。

如果電子不通過導線定向移動,就一定不會在銅片處與氫離子結合產生氫氣,這是因為這樣的話電子只通過能鹽酸到達銅片,而它一旦與鹽酸接觸就會產生氫氣,氯離子直接附著在鋁片上。因此電路中沒有電流存在。

2.非原電池(發電機等)所要形成的迴路。

試想:你有一截可以彎曲的水管,裡面裝有流不出去的水,你可以用一種“原力”迫使水管裡的水流動。

假如不把水管閉合,你就要費很大很大的勁把水壓縮才能在水管的局部產生“水流”。而如果將水管首尾相連,產生“水流”將是一件毫不費力的事情。

回到現實,電子在導線中的移動也是相同,唯一不同的是導線不允許“費很大勁產生電流”。這裡“原力”就是電磁感應(或許不僅僅是),“水流”就是電流。因此只有形成閉合迴路才能產生電流。

以上。


你的數學課代表

為什麼電流一定要有迴路才能有電?

答:電流是電子在導線中定向移動後的結果,沒有迴路的情況下火線只是提供了一個隨著時間不斷變化的交變電勢,沒有和零線形成迴路,火線的電勢只是一種狀態,而不會形成電流。

電勢和重力勢能一樣,它只是表示一個位置所蘊藏著的能量而已,這些能量只有在勢能發生變化時才會對外做功或者轉換成其他形式的能量。

一個人單獨去觸碰火線,身體的其他部分不接觸任何導線或固定電勢的物體,就好比一個人站在很高的地方,雖然很危險,但未發生重力勢能轉換成動能的過程依然是安全的。

電流做功的原理也可以近似用重力勢能轉換成動能最後轉換成其他形式的能量來描述,就拿電燈來舉例:火線提供了高的電勢和零線形成迴路後,電子在電場的作用下定向移動,電子從高電勢的火線移動到零電勢的零線,電子所含有的電勢能通過電燈燈芯轉換成了熱能。

所以在沒有迴路的情況下,電源只是將電子放到了一個勢能很高的位置,如果沒有迴路,電子的勢能始終存在,對外只是呈現一個狀態而已。



鳳棲夕陽

說的好、一個靜電物體帶電、需要的時間相當相當的短、要想長時間的保持電流、就必須是環流、這是光因果性太快的必然結果!至於為什麼電線裡的電子用不完?那是因為用電器在不停的綜和著正負電荷、發電場又不斷的從綜合場分離著電荷、並保持著適當的電位差、所以、只有用電器和發電廠同時工作、才能保證環流電流的一致存在!謝謝各位!


上帝從不胡弄人

你提的問題單純從發電方面解釋這個問題往往不會一次就能說清。先給你舉一個比較現實的問題解釋你提到的問題。物質都有正、翻(反)之分,也就是都有陰陽。植物單純(比如向日葵)只有一單棵植物就不會結出果實來,那是因為卻少陽性粉子結合的結果;雞,鴨,鵝都能生蛋,但在沒有公性交配的卵是不會孵化出雛禽來;動物沒有雌雄交配就不會有新一代的衍續。

電也是如此,電流在發電機內發出在導體內就會存在電流,但在沒有負極(零線)的共同作用,電燈就不會放電(光),電爐就不會產生熱能,電動設備就不會有磁場。陰陽相交生成萬物就是這個道理。


側目曰論

電流是電子定向移動形成的,沒有迴路也會形成電子的定向移動,比如單獨的一個電容,但是這種移動是瞬時的、不可持續的,不能形成電流,也不能做功。

生活中的電路要想體現其作用,必須要有持續不斷的電流,這就需要有電路,這就好比一臺抽水機,必須形成迴路,才能遠遠不斷的做功。

就像單獨觸碰火線,腳下有絕緣體,不去觸碰其他導電體就不會被電。因為沒有在體內形成電流,電無法做功,也就不會對人體造成傷害。


春風又度楊柳生

現代自然科學理論認為,閉合迴路的電路只有一種電流,也就是:正電荷的定性移動形成電流。其實,正電荷定向移動形成的電流只是電源正電極形成的電流,在微觀上,電源的負電極也產生負電極電流。現代自然科學理論將電流問題簡化了,認為只要正電極產生電流,負電極不產生電流,閉合迴路的存在,閉合迴路的正電極電流通過導體向負電極運動,而負電極電流通過導體向正電極運動。如果沒有迴路,那麼電源正電極的電流無法流到負電極,同樣,負電極電流無法流動正電極,從而,沒有迴路是無法產生電流的。


liyamin20

我們這裡需要從電流的定義出發。I=dQ/dt,從定義中,我們不難發現,電流的本質是電荷的定向運動,因此,只要電荷是運動的,就存在了電流。這裡並沒有要求電流的路徑一定要閉合。換句話說,如果你舉著一個帶有靜電荷的小球跑步,也可以形成電流,而且可以算出來。


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