【电流与交流电路】串联电路中各元件通过相同的电流

测量电压时电压表通常并接在待测元件两端。理想电流表电阻趋近于零以减少测量影响。理想电压表电阻趋于无穷以减小分流作用。惠斯通电桥利用平衡条件比较未知电阻。电解质溶液中的电流由离子的定向迁移形成。气体电离后可以通过电子和离子输送电荷。超导电流的形成不能用普通电阻模型解释。电路模型的适用程度受到空间尺度限制。

电池把内部化学能转化为电路中的电能。电动势表示电源搬运单位电荷提供的能量。电源端电压会受到内部电阻和电流影响。短路可能使电流增大并造成显著发热。焦耳热来自电流通过电阻时的能量耗散。电功率可以由电压与电流的乘积求得。电能消耗量取决于功率和持续工作时间。千瓦时是电能单位而不是功率单位。

电流是电荷发生定向迁移形成的现象。约定电流方向与正电荷运动方向一致。金属电子漂移方向与约定电流方向相反。电流大小表示单位时间通过截面的电荷量。稳定电流并不意味着载流子停止碰撞。电压为电路中的电荷迁移提供能量差。电阻表示电路元件对电流通过的阻碍。

欧姆定律适用于满足相应条件的导电元件。非欧姆元件的电流电压关系不是简单直线。导线电阻与长度和横截面积存在联系。电阻率表征材料本身在一定条件下的导电性质。金属电阻通常随温度升高而增大。半导体的电阻随温度变化可能呈现相反趋势。串联电路中各元件通过相同的电流。并联支路两端通常具有相同的电势差。