[物理]
電子和電流的形成
1.電流形成的條件是有電場(elctric field)。
電場可以說是來自電勢差(electric potential difference)。
電池是其中一個電勢差的來源,
正極是高電勢(high potential),負極是低電勢(low potential)。
電流方向,也是正電荷的方向,是順電場方向,由高電勢到低電勢。
電子的方向則相反。
2.若導體只有一端連接電池的負極,
另一端不連接正極,還要看是接了甚麼,和甚麼連接了正極。
若甚麼也沒有,正極也沒接甚麼,通路則不能形成。
因為電子不能從負極流到正極,
電子會積聚於連接負極的導體,於是導體帶負電,
因為電子流失,正極帶正電。
正極與導體間的電勢差等於電池本身的電勢差。
由於正極沒有接東西,可以當是細小的金屬片。
根據計算,只要極小的電荷就可以使
正極與導體間的電勢差等於電池本身的電勢差。
當到達了這個狀況,由於導體內無電場,有電場的空氣又不是導體,
故通路無法形成
簡單說,因為從負極的電子不能流回正極,通路不能形成。
3.正確來說,電子是由低壓(電勢)流向高壓(電勢)的,
所以電子在經過電阻後是加了壓。
但正確的是,電子在經過電阻後能量(電勢能)是大部份流失了的。
雖然能量流失了,電壓又變得接近正極,
但電壓還是稍低於正極,以幫助電子克服剩下導線的電阻。
也可以這麼解釋,即使有某些電子沒有能量停下了,
後來的電子上前時的排斥力也會把它們推向前。
簡單說,因為若電子不回電池,電池就會帶正電,
電子就會被吸引回電池。
4.在導體,電子和電流的方向是相反的。
一般導體中有可脫離原子核的電子,
平時不斷四處振動,或與原子碰撞,但整體上不會移動。
當有一電場施於導體,電子就會整體地移動。
此移動速度稱為Drift velocity,一般遠比電子振動的速度慢。
大概就像日本的波子機,波子就是電子,釘就是原子核,
波子在碰碰撞撞的情況下慢慢下降。