学过电工基础课程或看过《电工基础知识：电荷、电离、电路、电流和电流强度详解，赶紧收藏》的，都知道电流这个物理学、电工学的概念：“电流就是自由电子在导体内的有规律的运动”。由于电流在导线内流动且具有触电的危险，所以不能像水流一样直观地看到，更无法去触碰，对电流的概念缺乏直接观感。

为深刻进一步理解电流这个的概念，本文分享一些电流所产生的效应及其应用方面的知识，通过了解电流的各种效应及其应用，可以非常直观地认识电流，感知其真实的存在，进而可促进了解身边众多电气设备的工作原理。

电流所产生的效应主要有：“电流的热效应”、“电流的趋肤效应”“电流的化学效应”“电流的磁效应”、“电流的电磁感应”。

一、电流的热效应

1、什么是电流热效应

当电流过导体时，由于自由电子的碰撞，导体的温度会升高。这是因为导体将吸收的电能转换成了热能的缘故，这种现象叫做电流的热效应。

电流热效应的大小与电流、导体的电阻和通电时间有关，其具体的关系可以通过焦耳-楞次定律来表达，有关焦耳-楞次定律将在其它文章里分享。

2、电流热效应的实际应用

对于电流的热效应，大家在日常工作和生活中，都能观察或感觉到，电流的热效应在很多家用电器设备、生产设备上得到应用，是这些设备能够工作的基本原理，如：白炽灯、电饭煲、电热水器、电炒锅、熔断器、电弧炉......。

当电流通过白炽灯的时候，电流产生的热使得灯丝达到白炽状态而发光，照亮周围；当电流流过电饭煲、电热水器、电炒锅里面的发热导体之后，电流产生的热使得这些发热体温度不断上升，从而加热食物或水；熔断器是利用电流产生的热使其内部的熔丝熔断从而切断电源；利用电弧炉炼钢也是电流的热效应的应用。

3、电流热效应的不利影响

电流的热效应也有它不利的一面，由于构成电气设备的任何一种导体存在电阻，而有些电气设备，并不需要利用电流的热效应进行工作，如：输电线路、开关电器、电动机等等，当电流流经这些设备的时候，既会带来不变要的损耗，也可能使这些电气设备发热，使温度升高，如果电流过大，温度升高得多就会加速绝缘体老化，甚至损坏设备。

为了降低能耗，电气设备一般都采用导电性能更好的材料做导体，这也是为何铝导体这种比较便宜的导体现在很少应用的原因之一。另外为保证电气设备能正常工作，各种电气设备都规定了电气参数的限额，如：额定电流、额定电压和额定电功率等，其目的就是为了避免在使用过程中这些设备发热不会超过其限定值。

二、电流的趋肤效应及应用

1、什么是趋肤效应　

当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导线内部实际上电流较小，如下图所示。其结果使导体的电阻增加，使它的损耗功率也增加，这一现象称为趋肤效应。

2、趋肤效应的应用　

在大电流的电路中，可用空心铜导线代替实心铜导线以节约铜材。如：大型变电站的室外硬母线，都采用空心母线；高压架空输电线中心部分改用抗拉强度大的钢丝，既可以加大输电线路的抗拉强度，还不会不响输电线路的载流能力。利用趋肤效应还可对金属表面淬火，使某些钢件表皮坚硬、耐磨，而内部却有一定柔性，防止钢件脆裂。

3、趋肤效应的不利影响

趋肤效应同样存在不利影响，如：我们选用低压配电线路导线的时候，当导线截面比较小的时，其载流量可以达到截面积10倍左右；当导线截面比较大的时，由于趋肤效应的存在，其载流量只能达到截面积2倍左右，而低压配电线路导线，目前还没空心导线可选用。

三、电流的化学效应

1、什么是电化学效应

电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质，电流的这种效果叫做电流的化学效应。

2、电化学效应的应用

电化学效应在工业方面有很多应用，如：电解、电镀、电离等就属于电流的化学效应的例子。

下图为水的电解示意图。

四、电流的磁效应

1、什么是磁效应

大家都知道，磁铁周边有磁场，能够产生磁力，研究表明，磁体并不是磁场的唯一来源，在通电导体的周围也存在着磁场和磁力。

如给绕在导磁材料的周围的导体通电，导磁材料就会产生很强的磁性，这就是磁效应。

2、磁效应的应用

如电铃、蜂鸣器等都是利用电流的磁效应制成的，下图所示为电铃的结构示意图。

五、电流的电磁感应

1、什么是电流的电磁感应

在一定条件下，利用磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。当磁场和导体(线圈)发生相对运动时，获得的电流称为感应电流；形成感应电流的电动势称为感应电动势。

2、电磁感应的应用

电磁感应原理是电磁学中最重大的发现之一，它揭示了电、磁现象之间的相互联系。依据电磁感应原理，人们制造出了发电机，电能的大规模生产成为可能，与此同时，电磁感应现象还广泛应用在电工技术、电子技术以及电磁测量等领域，由此，人类社会迈进了电气化时代。生活中有很多东西都是利用电磁感应原理制成的。

如：各类电机、磁悬浮列车、电磁扬声器等等都是利用电磁感应原理制成的。

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