電流的作用：熱、化學、磁、光和機械

電路中的電流總是通過某種動作表現出來。這既可以是在特定負載下運行，也可以是電流的伴隨效應。因此，通過電流的作用，可以判斷給定電路中有無電流：如果負載工作，則有電流。如果觀察到伴隨電流的典型現象，則電路中有電流等。

原則上，電流能夠引起不同的作用：熱的、化學的、磁的（電磁的）、光的或機械的，並且不同類型的電流作用經常同時發生。這些當前的現象和行動將在本文中進行討論。

電流的熱效應

當直流或交流電流流過電線時，電線會發熱。這種在不同條件和應用下的電熱絲可以是：金屬、電解質、等離子體、熔融金屬、半導體、半金屬。

在最簡單的情況下，如果電流通過鎳鉻合金線，它就會發熱。這種現像用於加熱設備：電熱水壺、鍋爐、加熱器、電爐等。在電弧焊中，電弧的溫度通常達到7000℃，金屬很容易熔化，這也是電流的熱效應。

電路部分釋放的熱量取決於施加在該部分的電壓、流過的電流值及其流過的時間（焦耳-楞次定律).

一旦你轉換了一段電路的歐姆定律，你就可以使用電壓或電流來計算熱量，但是你必須知道電路的電阻，因為它限制了電流並且實際上會導致發熱。或者，知道電路中的電流和電壓，就可以很容易地找出產生的熱量。

電流的化學作用

含直流電離子的電解質 電解的 ——這是電流的化學作用。電解時負離子（陰離子）被吸引到正極（陽極），正離子（陽離子）被吸引到負極（陰極）。即，電解液中所含的物質在電解過程中在電流源的電極處被釋放。

例如，將一對電極浸入某種酸、鹼或鹽的溶液中，當電流通過電路時，一個電極產生正電荷，另一個電極產生負電荷。溶液中的離子開始沉積在帶有反向電荷的電極上。

例如，在硫酸銅 (CuSO4) 的電解過程中，帶正電荷的銅陽離子 Cu2+ 移動到帶負電荷的陰極，在那裡它們接收丟失的電荷，並變成中性銅原子，沉積在電極表面。羥基 -OH 將向陽極提供電子，結果將釋放氧氣。帶正電的氫陽離子 H + 和帶負電的 SO42- 陰離子將保留在溶液中。

電流的化學作用用於工業，例如，將水分解成其組成部分（氫和氧）。此外，電解可以讓您獲得一些純淨的金屬。在電解的幫助下，在表面塗上一層薄薄的某種金屬（鎳、鉻）——僅此而已 電鍍塗層 ETC。

1832 年，邁克爾·法拉第 (Michael Faraday) 確定在電極處釋放的物質的質量 m 與通過電解質的電荷 q 成正比。如果直流電流 I 在時間 t 內流過電解質，則適用法拉第第一電解定律：

這裡的比例因子k稱為物質的電化學當量。它在數值上等於電荷通過電解質時釋放的物質的質量，並且取決於物質的化學性質。

電流的磁作用

在任何導體（固態、液態或氣態）中存在電流的情況下，在導體周圍觀察到磁場，即載流導體獲得磁性。

因此，如果將磁鐵帶到電流流過的導線上，例如以磁羅盤針的形式，則磁針將垂直於導線轉動，如果將導線纏繞在鐵芯上並直接通過電流通過導線，鐵芯就會變成電磁鐵。

1820年，奧斯特發現了電流對磁針的磁效應，安培建立了載流導線磁相互作用的定量定律。

磁場總是由電流產生，即移動電荷，特別是帶電粒子（電子、離子）。相反的電流相互排斥，單向的電流相互吸引。

這種機械相互作用是由於電流磁場的相互作用而發生的，也就是說，它首先是磁相互作用，然後才是機械相互作用。因此，電流的磁相互作用是主要的。

1831 年，法拉第發現一個電路的變化磁場會在另一個電路中產生電流：產生的 EMF 與磁通量的變化率成正比。合乎邏輯的是，電流的磁作用至今在所有變壓器中使用，而不僅僅是電磁鐵（例如，工業變壓器）。

電流光效

在最簡單的形式中，可以在白熾燈中觀察到電流的發光效果，白熾燈的線圈被通過它的電流加熱成白熱並發光。

對於白熾燈，光能約佔輸送電能的 5%，其餘 95% 轉化為熱能。

熒光燈更有效地將電流能量轉化為光——由於熒光粉接收光，高達 20% 的電轉化為可見光 紫外線輻射 來自汞蒸氣或惰性氣體（例如氖氣）中的放電。

電流的光效在 LED 中更有效地實現。當電流正向通過 pn 結時，電荷載流子（電子和空穴）會隨著光子的發射而重新結合（由於電子從一個能級躍遷到另一個能級）。

最好的光發射體是直接帶隙半導體（即允許直接光躍遷的半導體），例如 GaAs、InP、ZnSe 或 CdTe。通過改變半導體的成分，可以製造出適用於從紫外 (GaN) 到中紅外 (PbS) 的各種波長的 LED。 LED作為光源的效率平均達到50%。

電流的機械作用

如上所述，電流流過的任何導體都會在自身周圍形成 磁場… 磁作用轉化為運動，例如在電動機、磁起重設備、電磁閥、繼電器等中。

一種電流對另一種電流的機械作用由安培定律描述。該定律最早由安德烈·瑪麗·安培 (Andre Marie Ampere) 於 1820 年針對直流電制定。從 安培定律 因此，電流沿一個方向流動的平行導線相互吸引，而沿相反方向流動的導線相互排斥。

安培定律也稱為確定磁場作用在載流導體的一小段上的力的定律。磁場作用在磁場中載流導線的元件上的力與導線中的電流和導線長度與磁感應強度的元件矢量乘積成正比。

這個原則是基於 電動機的操作，其中轉子扮演框架的角色，電流通過扭矩 M 在定子的外部磁場中定向。