问下为什么电流在电源的外部时从正级流向负极,而在内部是从负极流向正极的?是不是负极的电压总比正极的电压大啊?征众人之力,共同讨论下这几个小问题:1.当直流电源对用电器供电时
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/24 23:37:16
问下为什么电流在电源的外部时从正级流向负极,而在内部是从负极流向正极的?是不是负极的电压总比正极的电压大啊?征众人之力,共同讨论下这几个小问题:1.当直流电源对用电器供电时
问下为什么电流在电源的外部时从正级流向负极,而在内部是从负极流向正极的?
是不是负极的电压总比正极的电压大啊?
征众人之力,共同讨论下这几个小问题:
1.当直流电源对用电器供电时,电流由电源的正极通过用电器流向负极。当电流经过一个轮回(经过用电器回到电源后)此时电荷会对电源产生什么样的影响啊?
2.当直流电源对用电器供电时,电流由电源的正极通过用电器流向负极.在导线中不是没有正电荷流动吗?
为什么说正电荷向左等效于负电荷向右运动,只是在电流中可以这样说吗?如果不是,在别的情况下方向相同可以吗?
ps:在1中请强调下当电流流回电源时的情况。
问下为什么电流在电源的外部时从正级流向负极,而在内部是从负极流向正极的?是不是负极的电压总比正极的电压大啊?征众人之力,共同讨论下这几个小问题:1.当直流电源对用电器供电时
这里只讲直流电路啊,
首先要了解电流的成因.实际上在外电路中并不存在正电荷,而是只有电子的流动.在外电路电子总是从电源的负极流向正极,所以电流是从正极流向负极.我们规定电流是从正极流向负极的,这个没必要有疑问.
在电源内部,以化学电池为例说明.
第一点:在整个电流通路中,电流的流动必须构成一个回路,并且电流在任意一点是连续的,这是基尔霍夫电流定律.在外电路,电流从正级流向负极,那么电源内部一定是从负极流向正极的,否则违反基尔霍夫电流定律.当然这只是描述这种现象,而不是解释这种现象的成因.
第二点:
① 先解释化学电池的原理.以锌铜原电池为例
当把锌板和铜板平行放入盛有稀硫酸的烧杯里,用连有电流计的导线连接两极时,可以观察到三个重要的现象:锌片溶解,铜片上有气体逸出,导线中有电流通过.
锌是活泼金属,容易失去电子变为进入溶液,锌电极发生的电极反应式是:
锌片 Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
锌失去的电子沿导线经电流计流入铜片,溶液里的氢离子在铜电极上得到电子变为氢原子,进而结合为氢分子,铜电极发生的电极反应式是:
铜片 2H+2e-=H2↑ (还原反应)
由于在锌、铜两个电极上不断发生的氧化还原反应,使化学能转变为电能.
锌片是流出电子的一极,是电池的负极,铜片是电子流入的一极,是电池的正极.
电流的方向同电子流的方向相反,从正极铜流向负极锌.
在原电池内电解质溶液中,阴离子流向负极,阳离子流向正极
② 外电路中是电子从负极流向正极,所以电源本身是用来持续提供电子的.负极附近的电子由于经过外电路与正极的阳离子化合而减少,所以电池本身必须提供持续的电子,从这个角度讲,在电源内部,负极是起聚集电子的作用的.
负极聚集电子(或者说阴离子),那么正极就是聚集阳离子的.从宏观上讲,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,从而形成的电流就是从负极到正极的.所以在电源内部电流是从负极流向正极的
这个不要拿电路的欧姆定律去套.
肯定正极的电势比负极的电势高,否则正极就要改称负极了.
补充问题:
1:首先对整个电路来讲,电路的正负电荷数量是相等的,也就是说遵循电荷守恒.因为负极聚集一定量的负电荷,那么正极一定聚集等量的正电荷(阳离子提供).所以对整个电路来讲是电中性的.电子从负极经过用电器做功后回到正极与阳离子(正电荷)中和,而电池内部又通过化学反应使得中和的分子变成电子和阳离子从而源源不断提供电能.
2:在实际电路中并没有正电荷,流经电路的只是电子.在电子被发现以前(电子是在1897年由汤姆生在研究阴极射线时发现的),人们是认为有一种带正电荷的物质流经电路的,所以规定电流的方向是从正极流向负极.后来便沿袭了这一传统.电子从负极流向正极,那么这种假想的正电荷就是从正极流向负极,从而电流也是从正极流向负极的.
之所以最初人们认为电流是正电荷的流动,是因为人们对电学的研究是从摩擦起电开始的.摩擦后一个物体带正电,一个物体带负电,而当时并不清楚带正电是因为这个物体失去电子.所以便产生了这个问题.
补充3:
金属导电时参与导电的只有金属内部的电子才会移动.
如果电子向右运动,从宏观上讲金属导体是电中性的,每个原子的质子电子数是相等的.刚开始导电时,受电场力作用电子向右运动,电子一离开就留下一个带正电的原子核(假设后面没有电子补充),电子再向右运动一格,则其左边又出现一个带正电的原子核.总体上看,电子不断向右,而正电荷则是向左.这只是等效,事实上这些带正电的原子核并未移动.
这种等效一般用在不考虑导电的本质的情况下,比如一般的电路分析里面,只用考虑电流的方向,而不用考虑究竟是正电荷在导电还是负电荷在导电.但是如果在考虑元器件的导电机理时就不能这么认为了,比如在分析半导体器件内部的导电情况,化学电池的工作原理等等.
补充1:化学电池内部的化学物质发生化学变化,形成的电场使得电子从负极流向正极,在经过用电器时做功,之后到达正极,到达正极时电子本身与流出负极时没有任何不同,发生变化的只有电池内部的化学物质.如上面的锌铜原电池.电子经过正极回到电池内部后完成还未完成的化学反应.电池内部可以产生电能的化学物质减少,少的这部分能量转化为对用电器做的功
在电源外部,电流是从电源的正极流向负极,电能转化为其他形式的能,如:动能(电动机)、热能(电热器)、化学能(电解)。在电源内部,电流是从电源的负极流向正极,需要消耗其他形式的能量,如:动能(发电机)、光能(太阳能电池)、化学能(干电池),两者都是能量的转化。电流是电荷定向形成的,当电路接通时电荷(电子)会从导线里流过。 不对,请看图
不然不能形成闭合回路
化学里的原电池都是的
是这样的。电流的方向是人为规定的。你可以发现电流的方向是跟载流子也就是电子的流向是不同的。这来源于人们最早研究电现象时的规定。同时人们规定电流流出的电极为正极。这就解释了为什么电流在电源的外部时从正级流向负极。
其实仅仅是个规定。
在电池内部,由于要构成一个闭合的回路,那么电流从负极流向正极的。这是为了和外部的规定向配合的
你可以类比磁铁。磁场线在外部是N到S的,内部是S到...
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是这样的。电流的方向是人为规定的。你可以发现电流的方向是跟载流子也就是电子的流向是不同的。这来源于人们最早研究电现象时的规定。同时人们规定电流流出的电极为正极。这就解释了为什么电流在电源的外部时从正级流向负极。
其实仅仅是个规定。
在电池内部,由于要构成一个闭合的回路,那么电流从负极流向正极的。这是为了和外部的规定向配合的
你可以类比磁铁。磁场线在外部是N到S的,内部是S到N的。全是人们的规定。
等到你学到高二化学的原电池和电解池时候,你会很清晰的了解为什么。你也可以现在搜索原电池。
你的补充是错误的。电压是两个点之间的电势差,所以说一个电极的电压是不准确的。但是可以这样说正极的电势差高于负极
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之所以有电流,就说明电路闭合形成了通路,电流是环形流动的。 规定了电源流出的电极为正极,流入的电极为负极,看图,就明白了
电路要形成回路才会有电流对吧,一个单回路中电流方向总是一致的呀,那这就很容易理解了呀,画个图给你一看就明白了
因为内部有非静电力做功
比如:说化学里的铜锌原电池,在电解液里电流从负流向正,而在导线里电流由正到负
你是刚学电学吧!初看你的问题觉得简单,但细想要把你的疑惑解答清楚还要费点口舌。 以上几位说的基本都不错,但有些讲得复杂了,楼主才刚学电学,那些分析交流的就别拿出来了。 我画个简单电路,引发楼主思考思考。楼主有没有想过电阻的电流流向。由于电压和电流的方向是人为规定的。图中左边对于电阻是电流在外部时从正级流向负极,在内部是从负极流向正极。图中右边对于电阻是电流在外部时从负极流向正级,在内部是从正极流向负极。 电流要形成通路,要有一个环路走吧。电流是什么?电荷的移动。我们表明看不到它,到可以想象。一个电路、一条环路可以想象成一个环形操场。一个同学在里面跑步,这个同学就是电荷。楼主的补充问题确实提法有错。 电压是两点的电位差,电源之所以能使一个电环路工作,是因为它能提供一个两点间有电位差的端口。所以人们就约定电源提供高电位的一端为正极,提供低电位的一端为负极。两端之间有一个电位差,也就是电源提供的电压。所以只能说电源负极的电位比正极的低。而不是电压。
首先要知道的是,负极的电压总是比正极要小的.
不知道在现在高中的物理课本上讲到电动势的时候还有没有那张小孩子乘电梯的图,这张图很形象的反映了电源的工作原理.
此外我们必须要知道电动势和电压(电势差)的区别:
电动势:非静电力将单位正电荷移动移动所做的功,重点是非静电力;
电势差:静电力(电场力)将单位正电荷移动所做的功,关键词是静电力;
在那张滑梯的图上,电...
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首先要知道的是,负极的电压总是比正极要小的.
不知道在现在高中的物理课本上讲到电动势的时候还有没有那张小孩子乘电梯的图,这张图很形象的反映了电源的工作原理.
此外我们必须要知道电动势和电压(电势差)的区别:
电动势:非静电力将单位正电荷移动移动所做的功,重点是非静电力;
电势差:静电力(电场力)将单位正电荷移动所做的功,关键词是静电力;
在那张滑梯的图上,电梯就是回路的电源,电动势就是电梯(或者说是外部电动机)作的功,而电压就是重力做的功,这个区别就很明显了,因此,负极的电压总是比正极要低的,只是在外部力的作用下,电荷在电源的内部克服了静电力从低电压(准确地说应该是低电势处)移动到高电压处。
明白了这个就知道了为什么在外电路,电荷在电场力的作用下从正极,运动到负极,电势由高到低;在电源内部,电荷受到外部非电场力的作用,克服电场力做功,电子由负极移动到正极,电势由低到高。
对于你的补充问题
第一、如果是化学电池的话,由于离子反应,电荷的移动后会使反应物浓度降低,因此化学动力不足导致电动势降低,最终减小到零,对非化学电源没有影响;
第二、在金属的导体中,确实是电子载荷体在移动,但是相对的,如果你站在电子上看带正电的原子呢,他们不也在运动么,所以说负电荷的运动就相当于正电荷的反向运动。
再次补充:
1、之前的补充已经说了,有影响的只是针对化学电池而言,因为化学电池提供电动势的原理就是离子反应,在电路通路的情况下通过离子反应,使得正电荷在正极富集,负电荷在负极富集,那么正负电荷的富集就会在电路中建立电场,使导体中的电荷定向移动,那么当正电荷从正极流向负极与负电荷中和后,电源内的整个化学反应完成,显然,反应的反应物就会减少,随着电池的使用,反应物的减少,电源电动势就会不断降低了。
2、电流的方向是认为规定的,所有情况都要遵循这个规定,其次在刚接触物理的时候就学过了:运动都是相对的,上次补充也都说了,加入你可以笑到站在原子或者电子上的话,电子运动的时候,如果你站在电子上看,那么以电子为参照,运动的就应该是带正电的失去了自由电子的剩余的原子,就跟你坐火车看窗外景物时一个道理。
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正与负之争,再次引起我们的关注,我们要知道正与负、高与低其实都是相对的,有了一个名称那么另一个相对的名称也就出来了,所以不要被名称搞混。它只是个表示方式,也就是说两个相比较,一个高,一个低,一个正、一个负而已,任何表示方式没有了相对立的面,都不能用语言来表达。所以在提问何回答是请将对立的面带上,否则都是错的,就好像是经过摩擦起电后,把胶棒给你,测出电压值,你怎么做,如果你能测出来,也表示你测错了,...
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正与负之争,再次引起我们的关注,我们要知道正与负、高与低其实都是相对的,有了一个名称那么另一个相对的名称也就出来了,所以不要被名称搞混。它只是个表示方式,也就是说两个相比较,一个高,一个低,一个正、一个负而已,任何表示方式没有了相对立的面,都不能用语言来表达。所以在提问何回答是请将对立的面带上,否则都是错的,就好像是经过摩擦起电后,把胶棒给你,测出电压值,你怎么做,如果你能测出来,也表示你测错了,因为单独的电荷量的电压是不能表示的。或者给你一桶水,请说出他的高度,你是从哪测得呢?如果你从水桶底测,也只是表示了一个参考点,如果已水平面为准也只是另一个参考点而已,结果都是不一样的!
正极的电压时不是总比负极高,这个问题在于开始人们这样定下来了,现在我们就这样认为了,就像电流的方向表示错误一样,只是人门不知道电子罢了,就算是我们现在知道了电流的真正方向但还是沿用老传统说电流是从正极流向负极的。这个问题你好好想想。
问题补充
1
电池的内部的化学物质起到的作用只是把中和元素的电荷分离成两份(正离子和电子)并且聚集,电池的内部正离子都聚集在一个极板上,这个极板就称之为正极了,负极板同理,所以正离子和电子都是成对出现的,他们的分离是因为化学原料的作用,如果没有了这个化学作用,这个分离过程就小的多了(基本上可以忽略),正负极也就不存在了。所以当电源向电器供电后,电源的能量就会迅速减小(没有供电的情况下这个能量损耗较小),电源的电压下降,直到化学反应结束。
2
这个问题需要你开动脑筋。
在电路中正离子是不动的,他们通过原子的共价联系起来的,只有电子在移动,电路中的电子受到正极的吸引而从负极跑出去的,形成了电路中的电流,这就是电子流,而人们早期没有了解电子这个东西,才产生了电流是从正极流向负极的。就好像水是从高处流向低处。
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一句话,你把电池看做一个“电荷泵”,什么问题都看开了。
循环