Question

电压推动导体中自由电子是因为在导线中建立了电场？导线很长正负极也能建立足够强的电场推动电子？请高手

电压推动导体中自由电子是因为在导线中建立了电场？导线很长正负极也能建立足够强的电场推动电子？请高手详细描述过程，感谢

Answer 1

　　1、理想导线无电阻，导线两点间无电压，电场为0
　　2、实际导线由R=ρL/S U=IR=EL
　　E=U/L 电子受力 F=eE=eU/L
　　中自由电子在导线中做匀速直线运动是电压在导线中建立了电场，电子在电场力作用下做匀速直线运动形成电流

追问

1、电场的建立要电阻才行？正负电荷在空气中不能建立电场吗？2、能详细描述一下电压在导线中是如何建立电场的吗？愿意追加感谢

追答

电场建立，必须有电压，U=Ed 如果电阻为0 电压为0
正负电荷在空气中建立电场，是因为电阻极大，电流=0

2、电压是电源提供的，电源两极板上带等量异种电荷，电场线从电源正极板直线电源负极板。

追问

意思导线很长时，正负极也可以通过导线建立足够强度的电场？空气中正负电荷分开很远之后肯定不能建立电场啊

追答

其实我们就生活在变化的电磁场中，电场强弱和电压、距离有关，关键是谁起决定作用

追问

我这么说吧，假设电源两端只有5V电压，你用几千公里的导线连接正负极，导线中还是立即有电流，只是很快被消耗掉而且电流很小，那么既然有电流，说明电子还是被推动了，意思这5V电压在几千公里距离下也建立起电场了？

追答

一定建立电场了，只是电场很小。

追问

那意思把导线变短，电场强度增加，电流变大？I=U/R，应该不变啊

追答

导线变短电阻变小，电流变大，电场变强

追问

导线电阻10欧，用I=U/R，还管导线长短？

追答

电场强度和电压、导体长度有关

追问

但是计算的时候不是这样的啊，用欧姆定律计算电流时，不管导体长短的，说电阻10欧，不管多长都还是会用电压除以10欧来计算电流

追答

你已经只在说电流了，不再强调电场问题，当然I=U/R 电压确定，电阻确定，电流就确定了，和导线长短无关。

追问

我的问题是电压如何在导线中建立电场的，因为这个和在空气中建立电场又不一样

追答

电场建立不需要任何介质，只要有电荷周围就形成电场。

追问

但是电压让导体中产生电流靠的是电场力作用？那意思导线外部也有电场咯，放一个导体在范围内怎么没有电子流动

追答

电流的形成需要通路，如没有通路就谈不上电流了。
孤立电荷和导体不同，孤立电荷在电场中受电场力作用，运动状态发生变化

追问

所以导线中的电子是受到什么力形成电流的呢？没明白

追答

导线中的电流是电子受电场力作用，由杂乱无章到有序运动，形成电流

追问

Ok，导线中的电场建立和两点电荷之间建立电场一样吗

追答

不一样导线中的电场建立是匀强电场，两点电荷之间建立电场是非匀强电场。

追问

导线中为什么就是匀强电场了呢？他的建立方式不同吗？

追答

导体间的电场等效成两平行板电容器，板间是匀强电场

追问

哦。那唯一的问题就在于电源正负极形成的电场是无论多远距离都直接作用于整个导体还是像有些网友说的是建立很多小的电场一个传一个

追答

是的，导线越长电阻越大，电场越小，电子受的电场力越小，定向运动的速度越小，电流自然小了。

追问

那为什么不说是正极缺少电子。所以吸引导线里的电子，负极聚集电子，排斥导线里的电子，两级共同作用形成电流，这个逻辑不对吗

追答

实际上电源的作用是非静电力搬运电荷，外电路是电场力搬运电子，电子携带动能，去和正电荷中和‘循环往复，将其他形式的能转化为电能、再转化为其他形式的能

追问

非静电力是什么力？外电路指哪？

追答

比如干电池是化学力，发电机属于机械力
外电路指从电源正极开始-导线-开关-用电器-电源负极，本质将电能转化为其他形式的能，
内电路：将其他形式的能转化为电能。

追问

说白了非静电力搬运电子形成电压，电压作用于外电路。我就是不敢相信相隔几千上万公里，电子都能在正负极的电场下被搬运

追答

远距离输电，电压升高到上百万伏，电场强度很大

追问

顺便问下，用带电物体接触不带电物体，会产生电流吗

追答

产生

追问

不带电物体处于中性，电荷是饱和的怎么还能流进去呢？

追答

不是电荷流进去，是因为同种电荷互相排斥，最终两个同样的导体电量相等

追问

哦对的。昨天我又想了下，正负极形成电场作用于导体中的电子形成电流是吧？那导线无论摆成什么路线都可以？比如S行导线，导线各部分处于电场不同位置而且还有方向相反的情况

追答

电场方向沿导线由高电势指向低电势，可以看看电磁场、电磁波部分，那里说的详细。

追问

就是说并不像两点电荷形成电场，然后把导线放入电场范围的情况是吧？在导线中无论导线怎么摆放，电场都沿着导线走的？

追答

应当是这样的

追问

嗯，看来电压使导体中形成电流不是因为正负极形成的电场那么简单

追答

注意分清内外电路，内外电场方向相反

追问

嗯，明白，我是说电压是形成电流的原因，这话平时都知道，具体是怎么形成的还不清楚，ai

追答

电荷产生电场、电场对自由电子产生力的作用，自由电子定向运动形成电流

追问

1、我感觉正负极产生的电场不能对很远的导体还能产生作用。2、之前说的，如果是电场，导线摆放不同形状时，各部分导线受到的电场力方向不一样。所以电压形成电流可能不是因为受到正负极形成的电场作用。

追答

那是啥作用？上帝之手，我明白了电场以外的东东。

追问

有网友说是电子的斥力

追答

可能电子在排队打架，原子核拉不过来。

追问

因为如果说是电场力，无法解释为什么距离很长还能作用到电子，为什么无论导线怎么摆放电子都向一个方向运动

追答

要不是电场力，那是啥力使电子定向移动？上帝之手吗？

追问

我也想相信是电场力，这不是上面我提到的问题用电场力理论解释不了吗

追答

初中？高中？