電流計(jì)算公式

電流計(jì)算公式，對(duì)資深工程師們來說，是一件小兒科的事情。但因其應(yīng)用廣泛和重要，卻也不是不值一提。

科學(xué)上把單一橫截面的電量叫做電流強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱電流。通常用字母 I表示，它的單位是安培，簡(jiǎn)稱“安”，符號(hào)“A”，也是指電荷在導(dǎo)體中的定向移動(dòng)。

電流計(jì)算公式之電流概念

導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下做有規(guī)則的定向運(yùn)動(dòng)就形成了電流。

電源的電動(dòng)勢(shì)形成了電壓，繼而產(chǎn)生了電場(chǎng)力，在電場(chǎng)力的作用下，處于電場(chǎng)內(nèi)的電荷發(fā)生定向移動(dòng)，形成了電流。每秒通過1庫(kù)侖的電量稱為1“安培”(A)。安培是國(guó)際單位制中所有電性的基本單位。除了A，常用的單位有千安(kA)毫安(mA)、微安(μA)1A=1000mA=1000000μA，電學(xué)上規(guī)定：正電荷定向流動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?。電流微觀表達(dá)式I=nesv,n為單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)，e為電子的電荷量，s為導(dǎo)體橫截面積，v為電荷速度。

大自然有很多種承載電荷的載子，例如，導(dǎo)電體內(nèi)可移動(dòng)的電子、電解液內(nèi)的離子、等離子體內(nèi)的電子和離子、強(qiáng)子內(nèi)的夸克。這些載子的移動(dòng)，形成了電流。

通過導(dǎo)體橫截面的電荷量Q跟通過這些電荷量所用的時(shí)間t的比值稱為電流，也叫電流強(qiáng)度。即 I=Q/t 。如果在1s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是1C，導(dǎo)體中的電流就是1A。

物理上規(guī)定電流的方向，是正電荷定向移動(dòng)的方向。電流運(yùn)動(dòng)方向與電子運(yùn)動(dòng)方向相反。

電荷指的是自由電荷，在金屬導(dǎo)體中的自由電荷又叫自由離子，在酸，堿，鹽的水溶液中是正離子和負(fù)離子。

在電源外部電流沿著正電荷移動(dòng)的方向流動(dòng)。在電源內(nèi)部由負(fù)極流回正極。

電流計(jì)算公式之電流分類

電流分為交流電流和直流電流。

其中，交流電的電流大小和方向都發(fā)生周期性變化，比如生活中插墻式電器使用的就是民用交流電源。

直流電是電流方向不隨時(shí)間發(fā)生改變，比如生活中使用的可移動(dòng)外置式電源提供的的是直流電。

直流電一般被廣泛使用于手電筒(干電池)、手機(jī)(鋰電池)等各類生活小電器等。干電池(1.5V)、鋰電池、蓄電池等被稱之為直流電源。

交流電在家庭生活、工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的使用，生活民用電壓220V、通用工業(yè)電壓380V，都屬于危險(xiǎn)電壓。

電流公式之電流三大效應(yīng)

電流形成之后，會(huì)產(chǎn)生三種效應(yīng)，即熱效應(yīng)、磁效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)。

其中，熱效應(yīng)指導(dǎo)體通電時(shí)會(huì)發(fā)熱的現(xiàn)象。例如：比較熟悉的焦耳定律：是定量說明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。

磁效應(yīng)是指，任何通有電流的導(dǎo)線，都可以在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象，稱為電流的磁效應(yīng)。

化學(xué)效應(yīng)，則是指電流中的帶電粒子(電子或離子)參與而使得物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)變化。化學(xué)中的電解水或電鍍等都是電流的化學(xué)效應(yīng)。

由電流公式延伸的：意外電流對(duì)人體的危害

由電流概念，可知人在一定條件下也會(huì)變成導(dǎo)體，有電流流過。不過，這種情況對(duì)人很危險(xiǎn)，會(huì)造成觸電事故，結(jié)果和以下四種因素密切相關(guān)。

1.通過人體電流的大小。根據(jù)電擊事故分析得出：當(dāng)工頻電流為0.5～1mA時(shí)，人就有手指、手腕麻或痛的感覺;當(dāng)電流增至8～10mA時(shí)，針刺感、疼痛感增強(qiáng)發(fā)生痙攣而抓緊帶電體，但終能擺脫帶電體;當(dāng)接觸電流達(dá)到20～30mA時(shí)，會(huì)使人迅速麻痹不能擺脫帶電體，而且血壓升高，呼吸困難;電流為50mA時(shí)，就會(huì)使人呼吸麻痹，心臟開始顫動(dòng)，數(shù)秒鐘后就可致命。通過人體電流越大，人體生理反應(yīng)越強(qiáng)烈，病理狀態(tài)越嚴(yán)重，致命的時(shí)間就越短。

2.通電時(shí)間的長(zhǎng)短。電流通過人體的時(shí)間越長(zhǎng)后果越嚴(yán)重。這是因?yàn)闀r(shí)間越長(zhǎng)，人體的電阻就會(huì)降低，電流就會(huì)增大。同時(shí)，人的心臟每收縮、擴(kuò)張一次，中間有0.1s的時(shí)間間隙期。在這個(gè)間隙期內(nèi)，人體對(duì)電流作用最敏感。所以，觸電時(shí)間越長(zhǎng)，與這個(gè)間隙期重合的次數(shù)就越多，從而造成的危險(xiǎn)也就越大。

3.電流通過人體的途徑。當(dāng)電流通過人體的內(nèi)部重要器官時(shí)，后果就嚴(yán)重。例如通過頭部，會(huì)破壞腦神經(jīng)，使人死亡。通過脊髓，會(huì)破壞中樞神經(jīng)，使人癱瘓。通過肺部會(huì)使人呼吸困難。通過心臟，會(huì)引起心臟顫動(dòng)或停止跳動(dòng)而死亡。這幾種傷害中，以心臟傷害最為嚴(yán)重。根據(jù)事故統(tǒng)計(jì)得出：通過人體途徑最危險(xiǎn)的是從手到腳，其次是從手到手，危險(xiǎn)最小的是從腳到腳，但可能導(dǎo)致二次事故的發(fā)生。

4.電流的種類。電流可分為直流電、交流電。交流電可分為工頻電和高頻電。這些電流對(duì)人體都有傷害，但傷害程度不同。人體忍受直流電、高頻電的能力比工頻電強(qiáng)。所以，工頻電對(duì)人體的危害最大。

5.觸電者的健康狀況。電擊的后果與觸電者的健康狀況有關(guān)。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，肌肉發(fā)達(dá)者、成年人比兒童擺脫電流的能力強(qiáng)，男性比女性擺脫電流的能力強(qiáng)。電擊對(duì)患有心臟病、肺病、內(nèi)分泌失調(diào)及精神病等患者最危險(xiǎn)。他們的觸電死亡率最高。另外，對(duì)觸電有心理準(zhǔn)備的，觸電傷害輕。

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