電流存在的條件

首先，讓我們回答什麼是電流的問題。一個簡單的台式電池本身不會產生電流。放在桌子上的手電筒不會無緣無故地通過它的 LED 產生電流。要出現電流，必須有某種東西流向某處，至少開始移動，為此手電筒 LED 和電池的電路必須閉合。並非沒有，在過去，電流被比作某種帶電液體的運動。

事實上，我們現在知道這一點 電 ——這是帶電粒子的定向運動，更接近現實的模擬是帶電氣體——帶電粒子在電場作用下移動的氣體。但首先是第一件事。

電流是帶電粒子的定向運動

所以，電流是帶電粒子的運動，但即使是帶電粒子的混沌運動也是運動，但仍不是電流。同樣，始終處於熱運動中的流體分子不會產生電流，因為整個靜止流體體積的總位移恰好為零。

要發生流體流動，必鬚髮生整體運動，也就是說，流體分子的整體運動必須變得有方向。因此，分子的無序運動將添加到整個體積的定向運動中，並且將發生液體的整個體積的流動。

這種情況與電流類似——帶電粒子的定向運動就是電流。例如，帶電粒子在金屬中的熱運動速度以每秒數百米為單位測量，但在定向運動中，當在導體中設置一定電流時，粒子的一般運動速度以每秒測量毫米每秒的部分和單位。

因此，如果等於 10 A 的直流電流流過橫截面為 1 平方毫米的金屬線，則電子有序運動的平均速度將為每秒 0.6 至 6 毫米。這已經是觸電了。電子的這種緩慢運動足以使鎳鉻合金等電線充分加熱，服從 焦耳-楞次定律.

粒子速度不是電場的傳播速度！

請注意，電流幾乎是瞬間開始在導線中貫穿整個體積，也就是說，這種“運動”以光速沿著導線傳播，但帶電粒子本身的運動速度要慢 1000 億倍。您可以將管道類比為液體流過的管道。

沿著 10 米長的管道移動，例如水。水的速度只有每秒1米，但水流擴散的速度並不相同，而是快得多，而這裡擴散的速度取決於液體的密度及其彈性。因此，電場以光速沿著導線傳播，粒子開始以慢 11 個數量級的速度移動。也可以看看： 電流的速度

1、帶電粒子是電流存在所必需的

金屬和真空中的電子，電解質溶液中的離子——作為電荷載體，確保各種物質中存在電流。在金屬中，電子非常靈活，其中一些可以在原子之間自由移動，就像填充晶格節點之間空間的氣體一樣。

在電子管中，電子在熱電子輻射過程中離開陰極，在電場的作用下沖向陽極。在電解質中，分子在水中分解成帶正電和帶負電的部分，並在電解質中失去電荷載體離子。也就是說，只要存在電流，就會有自由電荷載體可以移動 電場……這是電流存在的首要條件——自由載流子的存在。

2、電流存在的第二個條件是外力必須作用於電荷

如果您現在看一根電線，假設它是一根銅線，那麼您可以問問自己：需要什麼條件才能在其中產生電流？有帶電粒子，電子，它們可以自由移動。

是什麼讓他們動起來？已知帶電粒子與電場相互作用。因此，必須在導線中產生電場，然後導線的每一點都會產生電勢，導線兩端之間會產生電勢差，電子會沿著電場的方向移動——從«-»到«+»的方向，即與電場強度矢量相反的方向。電場將加速電子，增加它們的（動能和磁能）能量。

因此，如果我們考慮簡單地從外部施加電場（我們將電線沿力線放置在電場中），那麼電子將聚集在電線的一端，負電荷會出現在該端結束，並且由於電子從導線的另一端移動，因此其上將帶有正電荷。

結果，由外部施加的電場充電的導體的電場將在這樣的方向上，以削弱外部電場的作用。

電荷重新分配的過程幾乎會立即繼續，完成後導線中的電流將停止。導體內部產生的電場將變為零，兩端的力將與外部施加的電場大小相等但方向相反。

如果導體中的電場是由直流電源（例如電池）產生的，那麼這樣的源將成為導體的外力源，即在導體中產生恆定 EMF 的源並保持電位差。顯然，為了通過外力源維持電流，電路必須閉合。