电流即电子移动所需的能量是连续的还是量子化的

经典物理学中,通常以“电子运动论”解释电流,即电流是电子定向移动产生的。但实质上电流不过是电荷这种性质在物质微粒之间的传递,而这种性质的传递,一般不需要物质微粒实际的位移。而电荷是什么呢?电荷什么都不是,只是附属于物体的一种反映物质在电性上“平衡与否”的性质,或者说是一种体现正或负暂时不平衡的“二进制”信息。微观上,物质内部彼此相邻的微粒之间的电性,可以互相感染和传递,这种感染和传递,实际上是微观粒子为了获得内部的静电平衡,顺着电场瞬间改变自己的极性,当每一个微粒都这样做的时候,于是宏观上就形成电荷的迁移——电流。

而有个经典的实验富兰克-赫兹实验,验证了电子能量是量子化的存在,而电流的形成,其实为电子能级的变动,体现为电荷的变动,所以电流能量是量子化的,其宏观###小能量为单电子e的转移能量,量子观点上其###小量子化能量是单位能级能量。

通常情况下:直流和交流。

直流,定义为电子的单向流动,在做初中高中物理题时,可以用水流的方式去比喻和类比电流。模式是:正电荷的一端就是一个坑,负电荷聚集的一段就像一个蓄满了水的池子,电子(水)从负极沿着电线(管子)流向正极。要注意,电流的方向,和电子流动的方向是反的——不要问为什么,这是人(权力)为设定的,记住就好。 直流电,在导线中传递时的能耗非常高,一般只在小电流、低压模式下使用。

交流,不是电子的单向流动,而是像潮汐一样的来回振动,振动的频率和发电机有关(在长距离传送过程中还需要考虑能耗对频率的影响)。高压、220V常用的都是交流模式。

如果进入微观世界,假如可以用某种方式参照“同位素定义分子”的做法来标注电子。直流模式下,容易逃逸原子束缚的电子会形成电子流进行移动;交流电模式,理论情况下,容易逃逸的电子只会在一个期间范围之内进行“来回”转移(振动),特殊情况也不排除有极少数电子移动的距离超过普通“振动”电子的“范围”进行不定向的长距离移动。

首页 > 电工基础 > 日期:2022-6-25 来源:Internet 作者:yq 浏览量: