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导线中电流运动速度与电压的关系

1、电流的定义
    单位时间内通过导线某一截面的电量。I=Q/t
    2、电流与电压的关系
    电阻确定的一根导线,建立在导线两端的电压与电流成正比。
    3、电流与它所产生的磁场的关系
    通电导线中的电流与它所产生的磁场强度成正比,这一点与电压是无关的。
    如果导线AB通过一个单位的电流,则在导线通电过程任一瞬时,导线AB的某一截面C存在一定数量的可自由移动电荷,如果AB两端电压提高一倍,则截面C的电荷状态有如下几种情况进行选择:
     1、C截面任一瞬时通过的自由电荷不变,但单位时间内通过C界面的电量提高一倍,即.导线中电荷的运动速度提高一倍。
     2、C截面任一瞬时通过的自由电荷增加一倍,但单位时间内通过C界面的电量提高一倍,即.导线中电荷的运动速度不变。
     3、C截面任一瞬时通过的自由电荷按一定比例提高,但单位时间内通过C界面的电量提高一倍,即导线中电荷的运动速度、导线截面的电荷数量按一定关系提高一定数量,总效果使通过C截面电量单位时间内提高一倍。
     如上三种情况都可以是导线中电荷的运动对外作用的结果同观测到的结果吻合,或者说采用导线中直流电流所产生的磁场在实验结果上来说,时等效的。
     但是,如上三种情况采用能量单位去计量运动的电荷所产生磁场相互作用的总量却是不同的。第一种运动电荷比第三种情况要大的多。如果能量单位采用传统动能的单位,则存在矛盾:
     假设导线中的原子分布是规则的,电子从一个原子运动到另一个原子其路径的距离大致是相同的。或者可以采用宏观统计的方法,对电子在原子中的运动距离进行统计,其结果和我们假设的是相同的。如果建立在导线两端的电压是稳定的,那么电子在导线中运动时收到的作用力在宏观统计上也是稳定的,我们可以采用对宏观统计的结果进行计量。
     在电容的计量公式中,有这样一个关系;电容两个极板上的电压与电量的存储量成正比,根据这一关系,我们有理由确定建立在导线两端的电压同导线中的自由电子所受到的矢量作用力成正比。根据传统的动能定义,电子在导线中从一个原子核运动到另一个原子核所受到的作用力同电压成正比。根据做功关系式W=FS,我们可以得到,从一个原子到另一个原子,电子所受到的作用力所做的功同电压成正比。这样的结果和实验事实是不能吻合的。这来源于电流产生的磁场与电压无关。这是我们根据功的定义所得出的结果,也是传统物理学所得出的结果。进行调节的另一个方面是怀疑传统物理学的定义方法是否合理。即:不能采用传统物理学定义的方法;不能将传统物理学中对电子运动的标志进行能量普适性的扩展。