第七章教学基本要求PPT课件

一一 理解理解电流密度矢量的概念及定义。电流密度矢量的概念及定义。二二 理解理解电流连续性方程及电流连续性方程及电流的恒定条件。电流的恒定条件。第七章第七章 教学基本要求教学基本要求第七章第七章 恒定电流恒定电流 四四 掌握掌握基尔霍夫定律并熟练解决复杂电路的计算基尔霍夫定律并熟练解决复杂电路的计算 问题。问题。三三 理解理解电动势的概念并掌握一段含源电路的欧电动势的概念并掌握一段含源电路的欧姆姆 定律定律。+IS 一一、电流强度、电流强度SenIdv 电流强度为通过截面电流强度为通过截面S 的电荷随时间的的电荷随时间的变化率变化率为电子的为电子的漂移速度漂移速度大小大小dv单位单位:1A 10mA-3tqIddtSenqdddv第一节第一节 电流密度电流密度 电流的恒定条件电流的恒定条件)(dSSJIcosdddSJSJIdcosddcosdddvenSIStQJ 二二、电流密度、电流密度SdJI该点该点正正电荷电荷运动方向运动方向J方向方向规定：规定：大小大小规定：等于在单位时间内过该点附近垂直于规定：等于在单位时间内过该点附近垂直于正电荷运动方向的单位面积的电荷正电荷运动方向的单位面积的电荷第一节第一节 电流密度电流密度 电流的恒定条件电流的恒定条件0d）（SSJ电流恒定条件电流恒定条件021III三三、电流的恒定条件、电流的恒定条件SSdJSI1I2I0ddtQ 若闭合曲面若闭合曲面 S 内的电荷不随时间内的电荷不随时间而变化，有而变化，有 单位时间内通过闭合曲面向外流出的电荷，等于此单位时间内通过闭合曲面向外流出的电荷，等于此时间内闭合曲面里电荷的减少量时间内闭合曲面里电荷的减少量。第一节第一节 电流密度电流密度 电流的恒定条件电流的恒定条件tQSJSddd)(（连续性方程）（连续性方程）恒定电场恒定电场 1）在恒定电流情况下，导体中电荷分布不随）在恒定电流情况下，导体中电荷分布不随时间时间 变化形成恒定电场；变化形成恒定电场；2）恒定电场）恒定电场与静电场具有相似性质与静电场具有相似性质（高斯定理和（高斯定理和环路定理），环路定理），恒定电场可引入电势的概念；恒定电场可引入电势的概念；3）恒定电场的存在伴随能量的转换恒定电场的存在伴随能量的转换。SSdJ第一节第一节 电流密度电流密度 电流的恒定条件电流的恒定条件0d）（SSJ电流恒定条件电流恒定条件例：例：（1）若）若每个铜原子贡献一个自由电子每个铜原子贡献一个自由电子，问铜，问铜 导线中自由电子导线中自由电子 数密数密 度为多少？度为多少？（2）家用线路电流最大值家用线路电流最大值 15A，铜铜 导导 线半线半径径 0.81mm此时电子漂移速率多少？此时电子漂移速率多少？（3）铜导线中电流密度均匀，电流密度值多少？铜导线中电流密度均匀，电流密度值多少？解：解：(1)328m/1048.8个MNnA(2)1-1-4hm2sm1036.5nSeIdv(3)26224mA1028.7mA1010.8(15）SIJ第一节第一节 电流密度电流密度 电流的恒定条件电流的恒定条件一一、电动势、电动势第二节第二节 一段含源电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律非静电力非静电力:能不断分离正负电荷使能不断分离正负电荷使正电荷逆静电力方向运动。正电荷逆静电力方向运动。电源电源：提供非静电力的装置。：提供非静电力的装置。非静电非静电电场强度电场强度 :为单位为单位 正电荷所受的非静电力。正电荷所受的非静电力。kElklklEqlEEqWdd)(电动势的定义：电动势的定义：单位正电荷绕闭合回路运动一周，单位正电荷绕闭合回路运动一周，非静电力所做的功。非静电力所做的功。E+-RIqlEqqWlkd电动势电动势+kE第二节第二节 一段含源电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律电源的电动势电源的电动势 和内阻和内阻 iR*正正极极负负极极电源电源+_iRlElEkkdd内外0d 外lEk 电源电动势大小电源电动势大小等于将单位正电荷等于将单位正电荷从负极经电源从负极经电源内部移至正极内部移至正极时非静电力所作的功时非静电力所作的功.lElEklkdd内电源电动势电源电动势第二节第二节 一段含源电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律0ddlEUll 从点从点A出发顺时针绕行一周出发顺时针绕行一周各部分各部分电势降落总和为零电势降落总和为零,即即iRRI 全电路的欧姆定律全电路的欧姆定律I*电源电源EAB*C*D*iRR第二节第二节 一段含源电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律 二二、一段含源电路的欧姆定律、一段含源电路的欧姆定律iiiABRIU 一段含源电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律00)(000iiEABEDBCDACIRIRIRIRUUUUU例例:已知已知 =2V ,=4V 2 ,=6 。求求(1)I？（？（2）A，B，C 相邻两点相邻两点电势降？并作图表示。电势降？并作图表示。21RR123R解：解：（1）回路电势降落之和为零）回路电势降落之和为零0)(12321RRRIA2.0)()(32112RRRI得得（2）V6.322IRVVCAV2.13IRVVBCV4.211IRVVAB3R1R2R*A*BCI12第二节第二节 一段含源电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律3R1R2R*A*BC*A12ABC-1-2-3-4电路中的电势变化图电路中的电势变化图V/VABUACU12第二节第二节 一段含源电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律 有两个以上的有电源的支路组成的多回路电路，有两个以上的有电源的支路组成的多回路电路，运用电阻串、并联的计算方法不能将它简化成一个运用电阻串、并联的计算方法不能将它简化成一个单回路电路。单回路电路。第三节第三节 基尔霍夫定律基尔霍夫定律一、一、复杂电路复杂电路节点：节点：三条或三条以上支路的交汇点。三条或三条以上支路的交汇点。支路：支路：有一个或几个元件首尾相接有一个或几个元件首尾相接构成的无分支电路。构成的无分支电路。回路：回路：任意的闭合电路。任意的闭合电路。12R1R2R3ABCDFG第三节第三节 基尔霍夫定律基尔霍夫定律二二、基尔霍夫第一定律（节点电流定律）、基尔霍夫第一定律（节点电流定律）0iI2 2）在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等）在任一电路的任一节点上，电流的代数和永远等于零。于零。出入II1 1）流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。）流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。R1R2R3R5R6abdI1I3I4R4cI2I6I5由基尔霍夫电流定律得：由基尔霍夫电流定律得：634652321IIIIIIIII如图如图，以以点为起点点为起点：在任意一个回路中，所有电压降的代数和为零。在任意一个回路中，所有电压降的代数和为零。0iiiRI*回路绕行方向（可以任意选择）回路绕行方向（可以任意选择）*注意方程中注意方程中的正、负取值。的正、负取值。021332211RIRIRI第三节第三节 基尔霍夫定律基尔霍夫定律011111IRRIrI计算结果电流为正值，说明实际计算结果电流为正值，说明实际电流方向与图中所设相同。若电电流方向与图中所设相同。若电流为负值，表明实际电流方向与图中所设相反。流为负值，表明实际电流方向与图中所设相反。例题：例题：双电源供电电路双电源供电电路021III022222IRRIrI21R2rI12R1rR2I1I绕行方向绕行方向第三节第三节 基尔霍夫定律基尔霍夫定律例题：例题：惠斯顿电桥惠斯顿电桥r1RKI3RgIR3I2R4RgR4I2I1IACBDEF电桥平衡：电桥平衡：4321RRRR一般情况：一般情况：（回路取逆时针）（回路取逆时针）03311RIRIRIgg0)()(4321ggggRIRIIRII0)()(312111rRIIRIIRIg第三节第三节 基尔霍夫定律基尔霍夫定律扩充内容：扩充内容：接触电势差接触电势差 温差电现象温差电现象