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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.1,电源和电流,第二章 恒定电流,电闪雷鸣时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于,一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么,?,电流的形成,1,电流：,电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流,电荷的定向移动形成电流,-,B,A,-,A,+,+,+,+,+,+,+,+,_,B,_,_,_,_,_,_,_,等势体,导体中产生电流的条件,:,导体两端存在,电势差,A,B,水池,导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线,R,中会产生一个,瞬时,电流,抽水机,-,-,-,+,A,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,B,_,_,_,_,_,P,-,-,一,.,电源,1.,能把自由电子从,正极,搬到,负极,的装置,.,2.,作用,:,保持,导体两端的电势差,(,电压,),使电路有,持续,的电流,.,在,有电源的电路中,导线内部的电场又有何特点,?,问题,:,导线内的电场，是由电源、导线 等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但,有的流走了，另外的又来补充,，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。,-,恒定电场,-,-,-,+,A,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,B,_,_,_,_,_,P,-,-,A,B,水池,抽水机,恒定电场,由,稳定分布,的电荷产生,稳定,的电场称为恒定电场,.,恒定电场,电场强度不变,自由电子定向运动的平均,速率,不变,串一个电流表,读数不会变,恒定电流,三,.,恒定电流,1.,大小方向都,不随时间变化,的电流称为恒定电流,.,2.,电流,(,I,):,表示电流的强弱程度,.,如果,I,表示电流,q,表示在,t,时间内通过导体横截面的电荷量,则,q=It,单位,:,国际单位,安培,(A),常用单位 毫安（,mA,）、微安（,A,）,1A=1C/s,方向,:,正电荷定向移动的方向,电流是标量,它的运算不遵循平行四边形定则,取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为,v,横截面积为,S,，,导体中每单位体积中的自由电荷数为,n,，,每个自由电荷带的电量为,e,，则,t,时间内通过横截面,C,的电量,Q,是多少？电流,I,为多少？,例题：,解,：在时间,t,内自由电荷移动的距离为,vt,，,因此移动的电子数为：,N=,nvtS,每个自由电荷的电荷量为,e,，,所以时间,t,内通过导体某一横截面的电荷量为：,q=,Ne,由电流的定义可知通过导体横截面的电流为,从微观上看，电流强度取决于导体中,自由电荷的密度（单位体积内的电荷数）,、,电量,、,定向移动的速率,及导体,横截面积有关。,电流的微观表达式,1,、,在金属导体中，若,10s,内通过横截面的电量为,10C,，则导体中的电流为,_A,；,课堂训练,1A,例题,:,有一条横截面积,S=1mm,2,的铜导线,通过的电流,I,=1A,已知铜的密度,=8.9,10,3,kg/m,3,铜的摩尔质量,M=6.4,10,-2,kg/mol,阿伏加德罗常数,N,A,=6.02,10,23,mol,-1,电子的电量,e=-1.6,10,-19,C,求铜导线中自由电子定向移动的速率,.,（可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子,.,）,vt,v,s,v,问题,:,如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？,电子定向移动的速率约,10,-5,m/s,，,电子热运动的平均速率,10,5,m/s,，,电场的传播速率,3,10,8,m/s,.,小结,电流的形成,电源的作用,导体中的电场,-,恒定电场,一、电源,:,把电子从正极搬迁到负极的装置,其,作用就是维持正负极间有一定的电势差,二、导线中的电场,恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场,三、电 流,通过导体横截面积的,电量,跟通过这些电量所用的,时间,的,比值,（,比值法定义）,单位：,安培,简称,安,（,A,）,电荷的定向移动形成电流,规定,正,电荷定向移动的方向为电流的方向,1,、形成,：,2,、,电流方向规定,：,3,、定义：,4,、定义式：,5,、恒定电流,大小,和,方向,都不随时间变化,的电流,课堂训练,1,、关于电流的方向，下列叙述中正确的是,A,金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向,B,在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定,C,不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向,D,电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同,C,课堂训练,2,、氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为,R,的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为,e,，运动速率为,v,，求电子绕核运动的等效电流多大？,电源,P,把电子从,A,搬运到,B,的过程中,电子的电势能如何变化,?,从能量的角度看发挥了怎么样的作用？,拓展,:,
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