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电流是由电子运动产生的,那为什么发电机的电子永远也用不完?

电荷的定向移动形成电流,可以是正电荷定向移动,也可以是负电荷定向移动,还可以是正负电荷同时向相反方向定向移动。其中,金属是最重要的导体,并且,在金属导体中定向移动形成电流的是自由电子。

电流是由电子运动产生的,那为什么发电机的电子永远也用不完?

要得到持续电流,电路必须闭合,连接电路的导线通常用金属。我们一般接通电路,马上就有电流,是因为电流速度很大,等于电磁波的速度(光速),也就是建立电场的速度,但并不是电荷(金属导体中电子)实际移动速度,金属导体中电子实际定向移动速度很小,大约10-⑤m/s,比蜗牛爬的很慢。之所以,电路一接通,电路各处就有电流,是在电场的作用下,整个电路中各处的自由电荷都在各自的位置,发生定向移动。这样,电源的两端也是这样,电荷都发生定向移动,因此,电源两端电子一端出一端进,并且,进出数量相等。

电流是由电子运动产生的,那为什么发电机的电子永远也用不完?

如果是直流电源,总是一端出一端进,因为进出数量相等,当然不会减小。对于交流发电机,电流方向是周期性变化的,以我国的交流电为例,频率是50Hz,1s时间就改变100次方向,或者说每0.01s就改变一次方向。以电子定向移动的速度,看看0.01s电子能移动多远,接着下一个0.01s就要反向移动,所以,发电机在供电过程中,电子几乎就没有离开发电机线圈。

电流是由电子运动产生的,那为什么发电机的电子永远也用不完?

更有意思的是直流发电机,就是用换向器取代交流发电机的铜滑环,结果,在线圈中产生的是交流电,供给外电路的却是直流电。这样,在外电路中,电子定向移动方向不变,总是从发电机的一端流出,另一端流进,但发电机线圈中的电子同样几乎不会离开线圈。那么,外电路中电子总沿一个方向定向移动,又该如何解释呢?


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