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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,2020/1/26,#,2.1电源和电流,第二章恒定电流,2.1电源和电流第二章恒定电流,1,回顾：,电流是怎样形成的？,电流是由电荷的定向移动而形成的。,回顾：电流是怎样形成的？,2,要形成电流，必须满足什么条件？,既然电流是由电荷的定向移动而形成的，所以，要形成电流，首先必须要有能够自由移动的电荷,自由电荷。,不过，有了自由电荷，并不一定就能形成电流！,要形成电流，必须满足什么条件？,3,一般的导体内都有大量的自由电荷（,自由电子,），但当导体两端没有加上电压时，自由电子只能在各自的平衡位置附近做杂乱无章的热运动，,从宏观上看，电荷的热运动，不能形成电流,一般的导体内都有大量的自由电荷（自由电子），但当导体两端,4,一旦在导体两端加上一个电压，导体内部就会形成一个电场，导体内部的自由电子将会受到一个与场强方向相反的电场力作用而发生定向移动，从而形成电流。可见，,要形成电流，导体两端还必须有电势差。,+,-,U,一旦在导体两端加上一个电压，导体内部就会形成一个电场，导,5,-,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,-BA-A+_B_等势体导体中产生,6,讨论：,怎样才能使上述导线中有持续的，恒定不变的电流流过？,讨论：怎样才能使上述导线中有持续的，恒定不变的电流流过？,7,A,B,连通器,水势,A,水势,B,抽水机,水流,-,-,P,-,+,A,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,B,_,_,_,_,_,-,-,1.,能把电子从,A,搬运到,B,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。,这个装置就是电源。,A,、,B,就是电源的两个极。,正极,负极,电源相当于,抽水机,AB连通器水势A水势B抽水机水流-P-+A+_,8,电源的作用是什么？,电源,+,-,正极,负极,F,-,-,-,+,A,+,+,+,+,+,+,+,_,_,_,B,_,_,_,_,_,P,-,-,-,2.,从能量转化和守恒的角度就是,电场力做负功，电子的电势能增加，通过电源把其它形式的能转化为电能,.,1.,从物理过程分析,：就是通过非静电力把电子从正极搬运到负极，使电源两极间保持一定的电势差。使电路有持续的电流；,。,一、,电源,电源的作用是什么？电源+-正极负极F-+A+,9,在有电源的电路中,导线内部的电场又有何特点,?,讨论,:,在有电源的电路中,导线内部的电场又有何特点?讨论:,10,假设在电源正、负极之间连一根导线,M,N,E,A,B,导线内很快形成沿导线方向恒定电场,假设在电源正、负极之间连一根导线MNEAB导线内很快形成沿导,11,恒定电场,电场强度不变,自由电子在各个位置的定向运动速率也不变,串一个电流表,读数不会变,恒定电流,大小、方向都不变,恒定电场电场强度不变自由电子在各个位置的定向运动速率也不变串,12,二、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,、电流强度,(,I,):,表示电流的强弱程度,.,定义,:,通过导体横截面的电量,q,跟通过这些电量所用时间,t,的比值叫做电流,.,公式,:,I,=q/t,单位,:,国际单位,安培,(A)1A=1C/s,常用单位：毫安（,mA,）、微安（,A,）,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,二、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,13,（,1,）适用于,任何电荷,的定向移动形成的电流。,（,2,）在,金属导体,中，电流方向与,自由电荷（电子）,的定向移动方向,相反,；,（,3,）在,电解液中,，电流方向与正离子定向移动,方向,相同，与,负离子,走向移动方向,相反,导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，,电量,q,表示通过截面的正、负离子,电量,绝对值之和,。,注意：,（1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。注意：,14,例,1,、,在金属导体中，若,10s,内通过某一横截面的电量为,10C,，问导体中的电流为多大？,解：,根据电流的定义式得到通过导体的电流为,1A,例1、在金属导体中，若10s内通过某一横截面的电量为10,15,例,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,，求电子绕核运动而形成的等效电流多大？,例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,16,例,3,：,如图所示，在,cuso,4,溶液中，正负离子定向移动，测得,2s,内有,1X10,19,个,cu,2+,与,1X10,19,个,so,4,2-,通过溶液内部的横载面,M,问：溶液中的电流方向向哪里？电流强度为多大？,方向由,A,到,B,电流强度为,3.2A,。,A,B,M,例3：如图所示，在cuso4溶液中，正负离子定向移动，测,17,推导：,一段粗细均匀的导体,长为,l,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的,速率为,v,设导体的,横截面积为,s,，导体,每单位体积内的自由电荷数为,n,，每个自由,电荷量为,q,，求,导体中的电流？,-,-,-,-,-,-,-,A,B,总电量,电荷总数,nqSv,nlSq,l/,v,Nq,t,Q,I,=,=,=,=,l/,v,例,4,：探究电流的微观表达式？,推导：一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电荷,18,
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