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文档简介

2.1电源和电流,1,电的故事,2,等势体,一电源,导体中自由电子在电场力的作用下发生定向移动形成电流。,B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡，电子不再定向移动，电流消失-瞬时电流,3,类比法理解电源的作用：,水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向移动，从A到B，但A、B的高度差很快消失，水管中只可能有有一个瞬间水流,？,如何让水管中有源源不断的水流呢,在A、B间安一抽水机，将B池中的水及时抽到A中，使水池A中的水量得以及时补充，保持它们之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。,4,2、持续电流的形成,装置P电源,倘若在A,B之间连接一个装置P,作用是不断地把电子从A搬运到B，使AB之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。,5,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.,6,模拟小实验,7,二恒定电场,1定义:由稳定分布的电荷产生稳定的电场.2特点:动态平衡,不是静电场,同时静电场规律适用.,8,1导体中形成电流的条件？2恒定电流的定义3电流的物理意义4电流的定义式及各物理量的含义5单位6方向,恒定电流,？,9,四、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。,总电量,电荷总数,nqSv,nlSq,l/v,Nq,t,Q,I,=,=,=,=,l/v,L,10,思考题,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10-5m/s，电子热运动的平均速率105m/s，电场的传播速率3108m/s.,11,三种速度的区别,（1）电流传导速率等于光速，电路一接通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流。（对整体而言）,（2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般每秒为10-2-10-3m的数量级。（对每个电子而言）,（3）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与温度有关，通常情况为每秒几百米。,12,例1.有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流I=1A.已知铜的密度=8.9103kg/m3，铜的摩尔质量M=6.0210-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.621023mol-1，电子的电量e=-1.610-19C。求:铜导线中自由电子定向移动的速率,答案：,13,1、形成电流的条件：（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压2、电源的作用：提供持续的电压3、导线中的电场:动态平衡。(恒定电场)4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.5、电流:表示电流的强弱程度的物理量.（1）定义式I=q/t（2）金
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