物理
\想问一下您一个关于高中物理电流的困惑想问一下您一个关于高中物理电流的困惑 在高中电流讲解中,一开始给出了这样的模型“两个隔开的金属球,一个带正电荷,一个带负电荷,如果用一根导线将两球相连,那么导线内的自由电子就会在电场力的作用下定向移动,于是形成了电流,并且最后成为等势体”看到这里,不禁产生了这样的疑问:电流是什么样子运行的呢?是负电荷从一个球借由导线移动到另一球,去和正电电荷中和,产生的电流这么简单吗?导线是导体,其中有自由电子,那么当与金属球连接后,这些自由电子都将移动吧?如果都移动,那么电流究竟是

2019-06-25

\想问一下您一个关于高中物理电流的困惑
想问一下您一个关于高中物理电流的困惑 在高中电流讲解中,一开始给出了这样的模型“两个隔开的金属球,一个带正电荷,一个带负电荷,如果用一根导线将两球相连,那么导线内的自由电子就会在电场力的作用下定向移动,于是形成了电流,并且最后成为等势体”看到这里,不禁产生了这样的疑问:
电流是什么样子运行的呢?是负电荷从一个球借由导线移动到另一球,去和正电电荷中和,产生的电流这么简单吗?导线是导体,其中有自由电子,那么当与金属球连接后,这些自由电子都将移动吧?如果都移动,那么电流究竟是怎么运行的呢?导线中的自由电子都同时移动,这样形成才是电流吗?
1导线中自由电子在电场力作用下移动,岂不是会定向移动速度越来越快吗?但为什么后来知道的导体中自由电子定向移动的速度是个定值呢?
2导线中自由电子定向移动后到了哪去了呢?如果导线上的电子不断与球上的正电荷中和掉了,那么导线不会因为失去电子而带上正电吗?负电荷球上的电荷又怎么移动呢?
3导线中也是由原子核电子构成的吧?电子定向移动,原子核对其没有束缚作用吗?任由其移动走很远吗?
4.为什么导体中自由电子还会无规则热运动呢?它们不按轨道吗?原子核不束缚吗?…对于电流怎么样运行的这一过程,我感到很困惑,特别是微观上发生了什么?冒昧询问了,
优质解答
首先说你这一长串问题涉及了物理以及化学里面原子相关理论 我已经高中毕业一年了 大多都忘了 仅凭记忆说一些 可能有一些说的不对的地方 见谅!
1.首先负电荷是由于金属球内电子大于质子的数目 反之正电荷是由于金属球内电子小于质子的数目 而金属球要达到稳定的状态就需要电子与质子数目相同 也就是说带正电荷的金属球要达到稳定状态就需要得到电子 反之亦然
2.对于导体内自由电子的移动并非你所想象的类似一个篮球从这边滚到那边,下面讲一下原子构造以及电子层.
3.你也知道原子是由原子核和核外电子组成,核外电子是分层的,也就是K、L、M、N、O、P、Q层,一般的说法是说每一层有固定的电子数,而实际上这个电子数其实是个概率频数,并不是说实际中的原子的某一电子层中每一时刻都是固定的电子数,电子在原子核的束缚下围绕着原子核做无规则自由运转,通过统计发现电子在不同的区域出现的概率不同,将电子总数乘以这个概率就是每一电子层的电子数,这也就好理解,两个相邻的原子最外层的电子很有可能受到彼此的原子核干扰,会有一些“不老实”的电子一不小心就跑出自己的原子核“管辖范围”,就形成了带正电荷的原子,接受电子的原子也会形成带负电荷的原子,当然这是一种不稳定的状态,很快会有其他自由电子来补充或者多出的电子的离开又恢复稳定,所以在一个宏观的物体内有无数原子时刻在发生这种“交换”,但整体是不会带电荷的.
4.通过以上对原子的构造及电子的运动方式的描述可以看到,一个不接电流的导线中自由电子的运动是杂乱无章的,而当两端接上一个带正电荷一个带负电荷的金属球会发生什么呢?带正电荷的金属球趋向稳定状态就需要电子的补充,而带负电荷的金属球趋向稳定状态就需要“抛弃”电子,导线的连接当然不可能使负电荷的金属球瞬间把“多余的”电子传输给需要电子的正电荷金属球,而是在连接正电荷金属球的一端得导线的原子被金属球“抢走”一些电子,被“抢走”电子的原子就带了正电荷,带正电荷的原子会向相邻原子继续“抢”电子,做一个形象的比喻,现在站了一排人,除了首尾的两个人每个人手中都拿了一个篮球,但左边第一个人手中没有篮球,他会觉得不公平就希望得到篮球,而右边最后一个人手里却又两个篮球,他会觉得多余希望抛弃一个篮球,这个模型中左边第一个人就是正电荷的金属球,右边最后一个就是负电荷的金属球,中间的人便是导线,现在他们站在一起,左边第一个人手上没篮球就抢了第二个人的篮球,第二个人抢了的三个人的篮球,第三个人抢了第四个人的篮球………依次下去,右边最后一个人就如愿把他多的篮球给了出去,而最终整个一排人没人手中都是一个篮球,就达到了等势体了.在这中间篮球的速度是不变的,也就是说导体中自由电子定向移动的速度是个定值.
我勒个去,说了这么多手都打麻了,以前就对物理和化学很感兴趣,看到你问了这么多问题觉得你应该也喜欢钻研这些,就忽然激起我回答的欲望,你以上的疑问我都差不多都解答了吧,还有什么疑问么?
首先说你这一长串问题涉及了物理以及化学里面原子相关理论 我已经高中毕业一年了 大多都忘了 仅凭记忆说一些 可能有一些说的不对的地方 见谅!
1.首先负电荷是由于金属球内电子大于质子的数目 反之正电荷是由于金属球内电子小于质子的数目 而金属球要达到稳定的状态就需要电子与质子数目相同 也就是说带正电荷的金属球要达到稳定状态就需要得到电子 反之亦然
2.对于导体内自由电子的移动并非你所想象的类似一个篮球从这边滚到那边,下面讲一下原子构造以及电子层.
3.你也知道原子是由原子核和核外电子组成,核外电子是分层的,也就是K、L、M、N、O、P、Q层,一般的说法是说每一层有固定的电子数,而实际上这个电子数其实是个概率频数,并不是说实际中的原子的某一电子层中每一时刻都是固定的电子数,电子在原子核的束缚下围绕着原子核做无规则自由运转,通过统计发现电子在不同的区域出现的概率不同,将电子总数乘以这个概率就是每一电子层的电子数,这也就好理解,两个相邻的原子最外层的电子很有可能受到彼此的原子核干扰,会有一些“不老实”的电子一不小心就跑出自己的原子核“管辖范围”,就形成了带正电荷的原子,接受电子的原子也会形成带负电荷的原子,当然这是一种不稳定的状态,很快会有其他自由电子来补充或者多出的电子的离开又恢复稳定,所以在一个宏观的物体内有无数原子时刻在发生这种“交换”,但整体是不会带电荷的.
4.通过以上对原子的构造及电子的运动方式的描述可以看到,一个不接电流的导线中自由电子的运动是杂乱无章的,而当两端接上一个带正电荷一个带负电荷的金属球会发生什么呢?带正电荷的金属球趋向稳定状态就需要电子的补充,而带负电荷的金属球趋向稳定状态就需要“抛弃”电子,导线的连接当然不可能使负电荷的金属球瞬间把“多余的”电子传输给需要电子的正电荷金属球,而是在连接正电荷金属球的一端得导线的原子被金属球“抢走”一些电子,被“抢走”电子的原子就带了正电荷,带正电荷的原子会向相邻原子继续“抢”电子,做一个形象的比喻,现在站了一排人,除了首尾的两个人每个人手中都拿了一个篮球,但左边第一个人手中没有篮球,他会觉得不公平就希望得到篮球,而右边最后一个人手里却又两个篮球,他会觉得多余希望抛弃一个篮球,这个模型中左边第一个人就是正电荷的金属球,右边最后一个就是负电荷的金属球,中间的人便是导线,现在他们站在一起,左边第一个人手上没篮球就抢了第二个人的篮球,第二个人抢了的三个人的篮球,第三个人抢了第四个人的篮球………依次下去,右边最后一个人就如愿把他多的篮球给了出去,而最终整个一排人没人手中都是一个篮球,就达到了等势体了.在这中间篮球的速度是不变的,也就是说导体中自由电子定向移动的速度是个定值.
我勒个去,说了这么多手都打麻了,以前就对物理和化学很感兴趣,看到你问了这么多问题觉得你应该也喜欢钻研这些,就忽然激起我回答的欲望,你以上的疑问我都差不多都解答了吧,还有什么疑问么?
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