電流計算公式

　　電流計算公式，對資深工程師們來說，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。

　　科學上把單一橫截面的電量叫做電流強度，簡稱電流。通常用字母 I表示，它的單位是安培，簡稱“安”，符號“A”，也是指電荷在導體中的定向移動。

電流計算公式之電流概念

　　導體中的自由電荷在電場力的作用下做有規(guī)則的定向運動就形成了電流。

　　電源的電動勢形成了電壓，繼而產(chǎn)生了電場力，在電場力的作用下，處于電場內(nèi)的電荷發(fā)生定向移動，形成了電流。每秒通過1庫侖的電量稱為1“安培”(A)。安培是國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，電學上規(guī)定：正電荷定向流動的方向為電流方向。電流微觀表達式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，導電體內(nèi)可移動的電子、電解液內(nèi)的離子、等離子體內(nèi)的電子和離子、強子內(nèi)的夸克。這些載子的移動，形成了電流。

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

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

　　電荷指的是自由電荷，在金屬導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離子。

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

電流計算公式之電流分類

　　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間發(fā)生改變，比如生活中使用的可移動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(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，都屬于危險電壓。

電流公式之電流三大效應(yīng)

　　電流形成之后，會產(chǎn)生三種效應(yīng)，即熱效應(yīng)、磁效應(yīng)和化學效應(yīng)。

　　其中，熱效應(yīng)指導體通電時會發(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，任何通有電流的導線，都可以在其周圍產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象，稱為電流的磁效應(yīng)。

　　化學效應(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)生了化學變化?；瘜W中的電解水或電鍍等都是電流的化學效應(yīng)。

由電流公式延伸的：意外電流對人體的危害

　　由電流概念，可知人在一定條件下也會變成導體，有電流流過。不過，這種情況對人很危險，會造成觸電事故，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：當工頻電流為0.5～1mA時，人就有手指、手腕麻或痛的感覺;當電流增至8～10mA時，針刺感、疼痛感增強發(fā)生痙攣而抓緊帶電體，但終能擺脫帶電體;當接觸電流達到20～30mA時，會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，就會使人呼吸麻痹，心臟開始顫動，數(shù)秒鐘后就可致命。通過人體電流越大，人體生理反應(yīng)越強烈，病理狀態(tài)越嚴重，致命的時間就越短。

　　2.通電時間的長短。電流通過人體的時間越長后果越嚴重。這是因為時間越長，人體的電阻就會降低，電流就會增大。同時，人的心臟每收縮、擴張一次，中間有0.1s的時間間隙期。在這個間隙期內(nèi)，人體對電流作用最敏感。所以，觸電時間越長，與這個間隙期重合的次數(shù)就越多，從而造成的危險也就越大。

　　3.電流通過人體的途徑。當電流通過人體的內(nèi)部重要器官時，后果就嚴重。例如通過頭部，會破壞腦神經(jīng)，使人死亡。通過脊髓，會破壞中樞神經(jīng)，使人癱瘓。通過肺部會使人呼吸困難。通過心臟，會引起心臟顫動或停止跳動而死亡。這幾種傷害中，以心臟傷害最為嚴重。根據(jù)事故統(tǒng)計得出：通過人體途徑最危險的是從手到腳，其次是從手到手，危險最小的是從腳到腳，但可能導致二次事故的發(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。所以，工頻電對人體的危害最大。

　　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，肌肉發(fā)達者、成年人比兒童擺脫電流的能力強，男性比女性擺脫電流的能力強。電擊對患有心臟病、肺病、內(nèi)分泌失調(diào)及精神病等患者最危險。他們的觸電死亡率最高。另外，對觸電有心理準備的，觸電傷害輕。