§04-12-03 稳恒电场 恒定电流的连续性 电流计
焦耳曾使用磁转式电流计进行实验,其中流过电流计外环导线的电流会产生和外环导线所在平面互相垂直的磁场。因此,当上图电流计通电后,电流产生的磁场会使原来沿着地磁南北向的磁针偏转,偏转的程度则与通过的电流大小成正比。
本章只讨论金属导体中的恒定电流。通常,把通有恒定电流的线路,叫做直流电路。从本节开始,我们将转入讨论有关直流电路中通有恒定电流时的一些基本规律。
在通有直流电的导体内,空间各点的电荷分布既然不随时间而变,那么根据电荷守恒定律,可以推断:在无分支的电路中,通过任一截面的电流强度都是相等的。如左图(a)所示的一段电路中,任取两截面和,通过的电流强度分别为和,则必有 (12-7a) 显而易见,假设通过截面的电流强度大于通过截面的电流强度,那么,根据电荷守恒定律,在这两截面间的正电荷将逐渐积累,从而引起导体中各点的场强逐渐改变,将导致电流不能保持稳定不变。这与恒定电流的前提是不相容的。 上述结论亦可推广到有分支的直流电路中去。如上图(b)所示,点叫做节点,它是三条(或更多条)支路的连接点。则同理可知,流向节点的电流等于从该节点流出的电流,即 (12-7b) 式(12-7a)和(12-7b) 表述了直流电路中的恒定电流连续性。