电流和电源 课件
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第一章五、电流和电源18世纪末,很多人都在致力于产生令人激动的电火花。
意大利医学教授伽伐尼(L.Galvani,1737 - 1798)发现,用相连的两种金属分别接触青蛙肌肉的两个位置,会引起肌肉的收缩。
伽伐尼认为这是一种“动物电”现象。
金属只是起了导电的作用。
他当时并不知道,这一发现奏响了电磁学辉煌发展的序曲。
意大利化学和物理学家伏打(A.Volta,1745-1827)在重复了伽伐尼的实验后提出,产生电流的关键在于两种不同金属的连接,青蛙肌肉只是起到了检验作用。
基于这种思考,伏打于1800年春发明了能够提供持续电流的“电堆”——最早的直流电源。
他的发明为科学家们由静电转入电流的研究创造了条件,揭开了电力应用的新篇章。
图1.5-1意大利在1991年发行的纪念伽伐尼的邮票图1.5-2伏打电堆:在锌片和铜片之间夹上浸透了盐水或碱水的厚纸、布斤或皮革,再把几十个这样的单元叠置起来。
电流电荷的定向移动形成电流(electric current)。
要形成电流,必须有能够自由移动的电荷——自由电荷。
一切导体中都有自由电荷。
例如,金属中的自由电子,酸、碱、盐水溶液中的正、负离子,都是自由电荷。
什么条件下自由电荷才能做定向移动呢?把导体的两端分别接到电源的两极上,导体两端有了电压,这时导体中也有了电场。
导体中的自由电荷在电场的作用下发生定向移动,形成电流。
干电池、蓄电池、发电机等电源,它们在电路中的作用是保持导体上的电压,使导体中有持续的电流。
导体中的电流可以是正电荷的定向移动,也可以是负电荷的定向移动。
习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
常用的导线是金属制成的。
在金属中,能够移动的是自由电子,电子带负电,所以,金属中电流的方向与电子定向移动的实际方向相反(图 1.5-4)。
在电源外部的电路中,电流从电源的正极流向负极(图1.5-5)。
图1.5-3自由电荷的运动与电流的形成图1.5-4金属中自由电子的运动电流有强弱的不同。