电流
電流
电流章把电位差转化为可持续的电荷流动，处理电流、欧姆定律、直流网络和半导体。电流产生的磁场与磁力统一放在〈电流与磁场〉。
学习目标
- 能连系电流、电荷运动、电阻和电功率
- 能用串并联、节点与回路约束分析直流电路
- 能根据半导体与二极管的方向性判断导通状态
先读〈电流与欧姆定律〉，再用〈直流电路的分析〉练习网络约束，最后以〈半导体与二极管〉理解非线性元件。
- 1电流与欧姆定律電流I = Q/t，V = IR。电阻 R = ρL/S，由材料与几何决定。功率三写法 P = VI = I²R = V²/R，选哪个取决于固定的是电流还是电压——「电阻越大越热」这句话本身是错的。
- 2直流电路的分析直流回路串联电阻相加、电流相同；并联倒数相加、电压相同。复杂网络用基尔霍夫：节点电流之和为零、回路电压之和为零。电池有内阻时端电压 V = E − Ir。惠斯通电桥平衡的判据是「桥上无电流」。
- 3半导体与二极管半導体掺入五价元素得 n 型（载流子是自由电子），三价元素得 p 型（载流子是空穴）。pn 结只在正向偏压下导通，这就是整流作用。半导体的电阻随温度升高而减小，与金属相反。