第五节 电压表和电流表

电子流与电流

　　电子流与电流是两个极其类似的概念，一般人往往把它们看作同一个概念加以运用，这情有可原。但是，作为我们学习物理、研究物理的人如亦这样认为，那就不允许了。因为电子流与电流有着各自不同的内涵和外延，是两个可比较、可区分的物理概念。事实上，我们只要稍加分析，就可以找出它们至少有以下几点区别。

　　（1）电子流指的是在空间运动着的一束电子集合。例如，所谓的阴极射线，就是在压力为13．3322帕以下的气体放电管或电子管中，由阴极发出的电子在电场加速下所形成的电子流。在放电管中，阴极由于受到管内剩余气体的正离子的撞击而发射电子；在电子管中，阴极受到电流加热而发射电子。阴极射线即电子流应用很广，它能使被照的某些物质（如硫化锌）发出荧光，且在外加电磁场中又能迅速随着场的变化而发生偏折。电子示波器中的示波管和电视机中的显像管就是依照这种原理制成的。而电流一般指的是带电粒子在金属导体内或流体（如电解液体、电离气体）内的定向运动（当然，一个带电粒子在真空中的运动也形成电流）。最早电流被理解成一种电荷流动现象。另外，有人认为电流就是电流强度的简称，作者认为这种观点不太妥当。若认为电流是电流强度的简称，则电流密度的全称就应该是“电流强度密度”。这种名称实在太别扭了，很难在我国推行。

　　（2）电子流因为是由电子组成，故它总是带负电，而电流可以是电子（如金属导体中的电流）组成，也可以是正、负离子组成（如酸、碱、盐的水溶液中的电流），故它可以带负电，也可以带正电，或两者兼有（当然，最终可以从电流产生的“效应”上互相折合、等效）。

　　（3）电子流的速度可以是任意的（当然不能超过光速），并能根据需要人为控制，而电流的速度一般是有限的。例如，导体中的电流速度，我们在电荷的定向运动速度与电场的传播速度一节中已有较详细的说明，它实际上就是指电荷的漂移速度，此速度大小仅是 米／秒数量级，是极小的。

　　（4）电子流中的电子根据所需可以沿直线，也可以沿曲线路径运动，而金属导体中形成电流的电子运动路径却是迂回曲折的（见前面图）。

　　（5）电子流既然是一束运动着的电子集合，那么，它可以用“流管”中的流体作比喻，而电流严格讲，它不能用“流管”中的流体作比喻，最多只能从等效角度作比喻。因为导体中电流过程并不是自由电荷从导体一端直接运动到另一端而形成。

　　（6）电子流在空间运动时一般无热效应产生，而电流不管是在金属导体内还是在电解液体中均要产生热效应。

　　电子流与电流除了以上所述不同点之外，当然亦有某些相同点。譬如：

　　（1）电子流与电流形成的依赖条件都是要有能自由移动的电荷和外加电场（对流电流除外）。

　　（2）电子流与电流在它们周围产生的磁场规律一致，即都遵循毕—沙—拉定律，两者都具有磁效应。

　　（3）电子流与电流的强弱程度都可以用电流强度这个概念来描述。

　　（4）因为电流是泛指电荷的定向移动，而电子流仅是指电子的定向移动，故电子流概念的外延被电流概念的外延全部包含，两者从概念的关系上讲属于从属关系。电子流一定是电流，而电流就不一定是电子流。