电路是由电源、导体、电阻和电流构成的。其中,电源提供电压,电阻障碍电流流动,导体传导电流。根据欧姆定律,电压(V)等于电流(I)乘以电阻(R),即V=IR。因此,电流的大小不仅取决于电压,还取决于电阻大小。
电压越高,电场强度就越大。电场强度是指电场对电荷单位的作用力,单位为牛/库仑。在大电压下,电场强度很大,使得电子容易被电流带动流动,产生大电流。
此外,电场强度还影响了导体内的自由电子数目。高电压会使导体内自由电子的平均能量提高,自由电子数量增多,从而有利于电流的传导。
通常情况下,导体内的电子碰撞次数是与电阻、电流和导体长度成正比的。电子遇到电阻时会发生碰撞,使得导体发热,这种现象称为热效应。随着电压的升高,电流也随之上升,导体内的电子密度也增大,电子碰撞频率也增加,进而导体的温度也随之升高,使得电流增大。
电荷守恒定律是指,在一个封闭的电路中,负电荷的运动和正电荷的运动是一样多的。在电路中,电子流的方向是从负极向正极流动的,电流量的大小是电子单位时间内通过导体截面的数量。因此,当电压升高时,电荷要得到平衡其它影响因素也要随之变化,电流才会增加。