六、电能的传输和转换
(一)电流和电压的定义及本质
什么是电流?什么是电压?虽然这两物理量在现代电学用得最多最广,但我看却很少人能给它们准确的定义,这是现代科学的通病,这里就不细数如今科学的不是了。那么就让我们根据“科学小舟新科学”来认识电流和电压的物理本质吧。
上一章节中指出静电现象可以看作是带电物体动压差外泄并传递让其他物体受力的整个过程,那么电流就是这整个过程的中间过程,电流离不开静电的概念,但又有区别,电流概念与静电现象存在的差别就是:静电强调的是整体现象(含物体受到静电力作用的情况),而电流强调的是传递作用的过程的状态因素。我们可以将能相对周围空间持续保持电子动压差的物体称之为“电源”,因为“电源”的电子动压差(含正动压差和负动压差)的外泄时引起周围空间的电子动压密度也会发生改变,那么周围空间的每一局部空间的这个动压密度与标准动压密度的差异大小就是人们所说的电流了。准确的电流的定义:电流即是在电源连续释放“电子动压密度差”(是“动量压强密度差”的简称)的过程中局部空间相对标准空间(可人为设定)的电子动压密度差大小。要注意,作为电流的概念必须具备以下三个特征:(1)电流首先是指“动量密度差”;(2)其次电流概念的针对的是“电子层次的粒子”;(3)再次的是电流必须具有保持“持续差异”的时间的概念,因为如果没有这个持续的特征,“电流”用“电子动压密度差”概念代替就可以了。
那么什么是电压呢?电压的定义:电压即是局部空间相对标准空间(可人为设定)的 “磁子动压密度差”大小。电压与电流的相同点在于都是动压密度差的大小,而区别在于它们是两个层次的物质现象,电流是两空间电子的动压密度差,而电压是两个空间磁子的动压密度差。(注:磁子比电子小一个等级,分类详见前面的“物质与现象大统一”章节)。
在电压概念的使用时,人们对空间存在电势产生电压差存在一定的认识,而对于电流也是对应的空间存在“电流势”却完全没有认识。 “电压”是磁子层次的“电势差”,“电流”则是电子层次粒子的“电流势差”,电流可以
