电是如何在线路中传输的?

被称为神


答:电力的传输,是靠电源在导线中建立电场,然后电场推动导线中自由电子定向移动,从而实现电能的传输。


电能是以电流的形式,进行长距离传输,微观景象是自由电子的移动。

但是人们当初在定义电流的时候,是以正电荷移动方向为电流方向,所以带负电荷的自由电子的移动方向,是和电流方向相反的。



我们知道,电荷在电场中会受到库伦力的作用,这也是自然界四大基本作用力之一,电场强度越强,电荷做功的能力也越强。


而自由电子在导体中移动,会受到其他自由电子和原子的影响,从而损失动能,宏观表现为导体的电阻。

于是,电能的传输,本质上就是自由电子对电荷的搬运;但是自由电荷的定向移动速度,和电流的传输速度是不一样的。



自由电子的定向移动速度,只有每秒几厘米甚至几毫米;但是电源在导体两端建立电场的速度,几乎就是光速。

一旦导体内的电场建立,自由电子就能整体保持定向移动,于是电能的传递速度,实际上就是电场的传播速度,而电场在导体内的传播速度是接近光速的。

就如我们关闭水龙头时,水管内的水没有流动,一旦打开水龙头后,就有源源不断的水从自来水厂流向家里,就算自来水厂离我们家很远,也不需要额外的等待时间。


如果理解了以上原理,就不难解释关于电能传输的一些概念了,比如:

(1)电阻:就是自由电子在导体中传播时所受的阻力,自由电子越多的物质,导电能力也越强;

(2)电流:导体中就是自由电子对电荷的搬运速度,和导体内的电场强度(等效于电压)成正比;

(3)电源:为导体内提供稳定的电场,使得导体内的自由电子定向移动,从而实现电能的传输。




好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!


艾伯史密斯


电在线路中是以电流的形式传播的!

因此,电流的定义就是电荷在线路中的定向移动。这一点可以用水流来类比,比如为什么长江、黄河可以从青藏高原一直流向东海和渤海?其实主要是由于青藏高原有较高的海拔,而青藏高原以东以北都是低海波,到了渤海、东海海拔更是趋于零。因而由于重力作用,长江和黄河就可以一直流下去!

而电流之所以可以定向移动,也是由于线路两端存在电压(电势差)。电源的正极电位最高、负极最低,因而可以不断推动电荷定向移动。一旦电源没有电势差,则电荷缺乏推动力,电就不能以电流形式传播了!因此,电源(发电站)其实提供的是一个持续的电势差。停电就是没有这个电势差,从而电荷只能在导线里面保持静止状态。因而也就没有电流了!


地震博士



咱们一个一个来说!首先

电?电流?

电荷electric charge ,带正负电的基本粒子,称为电荷,带正电的粒子叫正电荷(表示符号为“+”),带负电的粒子叫负电荷(表示符号为“﹣”)。我们常将"带电粒子"称为电荷,也就是这里说的电了!

正电荷:人们规定用丝绸摩擦过的玻璃棒带的是正电荷。

负电荷:人们规定用毛皮摩擦过的橡胶棒带的是负电荷。

电荷之间相互作用规律,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

电流,是指电荷的定向移动。===========书上标准的解释。

电荷为啥能运动?

没有接通电源开关时,电路中的电子处于近自由状态, 即金属中的电子可以简单的看成自由电子气(这个物理模型忽略了电子之间的相关效应), 整体说来没有定向运动, 即各个方向运动的电子都是存在的. 而接通电源的瞬间, 外部产生电势差(电压),导线内部以光速形成电场,这样, 原来的电子的无规则状态被打破, 整体上出现沿电场方向的定向移动, 想象中就是电荷A移动了,后面的电荷B跟过来到了电荷A原来的位置,以此类推电荷C到电荷B的位置......就这样感觉上好像一个电子的电力,从导线的一头,传播到了另一头,于是电流产生了;而且两边产生了一个电子的电势差,外部的电压被平衡掉了。这个时候出现了电流。

电线导电又是咋回事?

想搞清楚电在电线里面的运动,需要先理解金属键,也就是拨开橡皮外层后里面的金属线。

金属键(metallic bond)是化学键的一种,主要在金属中存在。由自由电子及排列成晶格状的金属离子之间的静电吸引力组合而成。在金属晶体中,自由电子作穿梭运动,它不专属于某个金属原子而为整个金属晶体所共有。总而言之,金属像是盛放电子的容器。金属是盛放电子的容器,无电场时,金属离子手拉手,自由电子遍地走(热运动)。有电场时,金属离子手拉手,自由电子齐步走。(定向运动形成电流)

总而言之,就好比水一样,有压力,水才会从地下到十几层楼,有电压,电荷运动就有了电流。


光明科普


电是如何在线路中传输的,其实我们大多数人都学过,知识时间久了忘记了。电荷的定向移动就形成了电流,单位时间内通过某一截面的电荷量就是电流强度。说明了这个问题家居杂坛下面再给大家分析电到底是如何在线路中传输的。



首先我们来看看电荷为什么能够移动:

  1. 我们知道水在没有压力的情况下是静止不动的,他永远都是从高处向低处流,这就是因为有势能的存在;
  2. 电也是同样的道理,在没有电势差也就是我们常说的电压的情况下,电荷在媒介里是处于静止的状态,不会移动;一旦有电势差的存在,

  3. 电荷就会定向移动,电压越高,原理上来说电荷移动的速度就越快,更准确的说是电荷具有的能量就越大,这样电流就形成了。

我们再来说说电流是如何在线路中传输的:



  1. 明白了电流的形成原因以及电流的移动,我们就可以大致了解电流的移动;

  2. 高压输送时,电流是沿着电缆从高压向低压的方向流动,这跟水管里的水的流动原理是一样的,只要有外在压力的存在,就会从压力高的地方向着压力低的地方移动;
  3. 低压是也是同样的道理,比方说220V电压是,火线对零线的电压是220V,那么因为电压的存在,使得电流就是从火线出发,然后在电线或者是电缆里传输,然后再到零线完成整个电能的传输;
  4. 无论直流电还是交流电,电流的传输都是一样的道理。



关于电是如何在电路中传输的问题,家居杂坛都给大家分析完了,希望能够帮助到大家,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!


家居杂坛


首先我们了解一下什么是

,电是一种自然现象,也是一种能量,例如:闪电就是电的一种现象,而闪电是一种放电现象。

概念

电就是像电子和质子这样的亚原子粒子之间产生排斥力和吸引力的一种属性,电也可以说是电荷,一种叫正电一种叫负电。

发展历程

  1. 电荷是18世纪美国科学家富兰克林提出的。他还提出了电流的概念。
  2. 1785年库仑发现静电电荷间的作用力与距离成反平方的定律,奠定了静电的基本定律。1800年伏特制成了第一个电池。1831年法拉第利用磁场效应的变化,感应电流产生了。电的概念从电荷转移到了电场上。

电是什么?

我们所说的电有说电压的也有说电流的,稍微懂点电的都一般认为是电流。貌似更接近一些,毕竟电器负载都是在电流的作用下才产生的。

通常说一根线带电,是指电压,即是这根线与大地之间存在电压,如果该线和大地有进行电气链接使其构成回路电流才存在。为什么说也可以是电压,因为当负荷开路(负载不工作)时电压也是也存在的,电流是0。

电流的来源

发电机利用电磁感应产生电流。

电池通过化学反应产生电流。

通过某种方法将正负电荷分离,当正负电荷相遇因为有电压存在所以会产生电流。总之通过某种方法产生电压,再由电导体组成联通回路就可以产生电流。

电的传输

首先电一般都是通过导线传输的,而导线通常是金属,没有接通电源开关时,电路中的电子处于自由状态,没有定向运动,即各个方向运动的电子都是存在的。而接通电源的瞬间,场以光速建立起来,原来电子的无规则状态被打破,整体上出现沿电场方向的定向移动,这个时候产生电流。


2018.2.28

谜一样的头条


电气电子视界


电是看不见却摸的着的"老虎",电是如何在导线中传输的,而且电线都是用的是金属材料却不是绝缘材料,有点奇怪。想过,不知道这样解释对不对?

导线中电流的微观表达式:I=nesv,n代表导线中的自由电子数、e代表导线中的电子电荷量、s代表导线的横截面积、v代表的是电荷运动速度。电流方向:正电荷做规则定向运动的方向为电流方向。

根据电流在导线中的微观表达式:导线制成后,它的横截面积是恒定的,那么电流的大小就跟自由电子数,电子电荷量、电荷运动速度有关。导线中的自由电子数和电荷量又跟导体材料有关,绝缘材料几乎没有,而铜的自由电子数和电子电荷量相比铝要多,相比银要少,因此铜的导电性在银和铝之间。在价格方面铜比银便宜却比铝贵,在稳定性方面银铜化学性质比较稳定,铝易氧化产生氧化膜,因此综合考虑,铜材料作为导线比较实用。

既然根据微观表达式中的自由电子数和电子电荷量选择导电性好的材料,基本以解决。金属材料导线确定,那么它的自由电子数和电子电荷量及导线的横截面积也确定了。

现在解决的就是导线中的电荷怎么让它运动起来?

现在导线中的电荷要做规则定向运动,就要给它施加电场力,而电场力的产生需要电压。电压的形成则需要电动势,因此能提供电动势的就是电源。因此根据描述,电源越高它的电动势就越大,而电压也就越高,则产生的电场力就越大,那么电场力越大电荷也就跑的越快,即电荷运动速度也越大。最终在前面三个变量恒定时,电荷运动速度越大电流也就越大。

因此电在线路中传输需要电动势,只有电动势才能形成电压而产生电场力,去驱动导线中的电荷做有规则定向运动,形成电流。但是现在把线路中加开关,那么它的电源就被切断失去电场力,无法形成电流,因此电是传输不了,只有闭合开关就会瞬间产生电动势使电荷定向运动形成电流,最终使电在线路中传输!


难免有些只言片语,不当之处请指正!大家又是怎么看待电在线路中如何传输的?


工业自动化小白


是想问导线中电子的运动吧?其实我们现在用的电,是电能不是电荷,而电能是电场的,不是电子的。

用金属导线连接高低电位差的两端,电子在电压的作用下就开始有方向的移动了。电子移动有多快呢?不是30万公里/s,其实几乎没动,肯定没有蚂蚁快。

导线的每一个原子都有电子,每个原子都是把自己的电子按照电场指引的方向传给临近的原子,就相当于电子流动了。

我们把原子想象成一个个人,他们随机站在大街上,相互间很近,伸手就够得着。这时,如果一个女人在王府井商场买东西,需要100元钱,而老公在火车站,他怎么递给她100元票子呢?打车去?笨了。

建立起一个电场,从火车站老公这里开始到王府井商场女人为止。在这个电场指引下,街上的每个人都给前面的人100元,每个人递出100元钞票,但也收获了100元钞票,所以没有赚也没有赔。只有第一个人,即老公少了100元,最后一个人,那个女人多了100元。这个速度有过快呢?比打车快,从老公掏出钱到老婆收到钱,30万公里/s.

电压差大,相当于每个人不是掏100元,而是1000元。

当街面上的人们间流动着100元,或者1000元时,这个“钱流”可以做功了,比如发热,或者发光。

要维持这个“钱流”存在,就要保持着两头的老公和老婆,一个不停地掏钱,一个不停地收钱,这个工作就是电源的事了。


海螺008


电在线路里面以电子的移动作为传输方式。



电的本质就是质子和电子所具有的一种特殊性质,人为规定质子带正电,电子带负电。在金属导线里面,质子被束缚在原子核里面不能够自由流动。而电子则被金属线中的所有原子核共享,即金属中的电子属于自由电子,可以随便在整个导线中移动。



在导线两端没有电压时,金属导线内的电子运动是散乱的,毫无规律。而一旦金属线两端有电压,则金属导线内会以光速建立起来电场。然后建立起来的电场就可以作用于导线内的电子,使电子定向移动,产生电流。


PhD肖


电压是移动电荷所做的功和电荷比值

u=fr/q=kQq/r^2*r/q=kQ/r,

这是有缺陷的,因为不存在这样的电荷。电荷间只有两种作用,要么碰撞,要么不碰撞。事实上电荷不能停留在碰撞和不碰撞之间,只要做出一个假设,假设q和Q相撞的,那么电压是q做的功和q的比值就是碰撞电荷。

那么电压u =KQ/r,我们将其解释变化一下k/r是单位距离上碰撞概率p,那么电压u=pQ含义就是单位距离上可碰撞的电荷数。处于非碰撞的的电荷只有电场,处于碰撞状态的电荷只有磁场。下面再看看我们熟悉的电阻,电容,电感的解释。很显然p都是指单位距离上碰撞概率,导线中电阻和流过多少电荷没有关系,它只和导体中可被碰撞的电荷Q的概率p成正比,和碰撞时间t成正比,电阻r=pt。电容显然是非碰撞的电荷存放地方,平行板间正负极,如果单位距离碰撞概率p,那么不碰撞概率就是1/p,这就是电容c,c=1/p。根据这定义显然电容上能储存的电荷Q=pQ*1/p=c*u

对于电感L显然是弯曲导线才有的,电荷和弯曲导线的电荷碰撞概率p越高,导线自感L越大,弯曲导线电荷给的加速度a越高,进去电荷越容易转弯,越不容易碰撞,L就越小,L=p/a,磁通ψ=Ip/a=LI,其中l是电流,l=pt^2。


用户17344465299


本人对电的认识打破学术界常规,有独到见解,希望大家评论和支持,转载,电是物质内含能量的一个证据,也是一种原子能做功的体现,一个原子内含正负电性,平时导体原子正负平衡不显电性,源头一批A原子在磁力切割作用下,A原子被激活由不带电之稳态变成带正电之激活态。邻近之B原子讯速被激活由不带电变成带正电,B原子又传给C原子,其中无电子得失,只有部分电荷在上下传递,电荷本人估计是原子内比电子还小之粒子,就是说A原子交几个正粒子传给B,B的正粒子(正电荷)传给C,再到D原子而形成电流,总之,每组导体的每个原子都含正负电性(能量),源头被激活上传下,就是说远在几千里外之用户家中被连接电路任何电线,铜片,机器本身内含能量(正负平衡),通电后打破平衡做工。被激活的原子越多,电流越多,电压更大。其中原子核内质子之正电荷转移跟带负电的电子,使电子由负变正,致整个原子带电,而原子内之正负电性表现为正反作用力而形成原子。

原子组成细胞,而细胞又有生物电,而细胞之电流也是一个细胞传下个细胞,这就是我对导体电流形成的证据。而细胞生物电也在类以原子之稳态和激态,既细胞静息电和动作电,而细胞电位和原子电位以类似,既两者都是平时不带电,激活带电。平时原子内表现内正外负,而细胞也是内正外负,原创,引用声明。


分享到:


相關文章: