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第九章 A1电路基本概念 本章知识框图 一 电流 1 产生条件 电荷的定向移动形成电流 1 有自由电荷 2 标量 但有方向 规定正电荷的定向移动方向为电流的方向 干电池 蓄电池 发电机等电源作用是保持导体两端的电压 使导体中有持续的电流 3 电流强弱 通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流强度 简称电流 微观表达式 4 单位 1A 1C S 基本单位 2 有持续的电势差 电压 例题 1 导体中的电流是5 A 那么在3 2S内有 C的电荷定向移动通过导体的横截面 相当于 个电子通过该截面 1 6 10 5 1 1014 3 电子绕核运动可等效为一圆形电流 设氢原子中的电子在半径为r的轨道上做匀速圆周运动 其质量和电量分别用m和e表示 则该等效电流的电流强度等于 由库仑力提供向心力可知 2 某电解池中 如果在1s内共有5 0 1018个二价正离子和1 0 1019个一价负离子通过某个截面 那么通过该截面的电流为 A 3 2 二 部分电路欧姆定律 德国物理学家欧姆 1787 1854 通过实验研究得出结论 导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比 而与导体的电阻R成正比 1 公式 1 适用于金属和液体导电 而不适用于空气导电 2 只适用于纯电阻电路 电能全转化为热能 属于纯电阻的电器 电灯 电热器 电熨斗 属于非纯电阻的电器 电动机 电扇 电吹风 3 适用条件 2 电阻的U I特性曲线 U I图像的斜率为电阻 I U图像的斜率为电阻的倒数 R1 R2 R2 R1 三 电阻 电阻定律 1 定义式 表示对电流的阻碍作用 实验表明 当温度不变时 导体的电阻R跟它的长度L成正比 跟它的横截面积S成反比 2 决定式 式中的比例常量 跟导体的材料有关 是一个反映材料导电性能的物理量 称为材料的电阻率 电阻率的单位是 m 一般导体的电阻率大约在10 8 10 7 m之间 例题 1 电路中有一段导体 给它加20mV的电压时 通过它的电流为5mA 可知这段导体的电阻为 如给它加30mV的电压时 它的电阻为 如不给它加电压时 它的电阻为 4 4 4 2 一根金属丝 将其对折后并起来 则电阻变为原来的 倍 3 一根长100米的铁丝 m 1 56kg 则铁丝的电阻为 铁的密度 7 8 103kg m2 电阻率 1 0 10 7 m 解 由m V LS 得 S m L 代入电阻率公式得 1 4 5 作业 TLX P516 P525 9 P5310 1 一根均匀的导线 现将它均匀地拉长 使导线的直径减小为原来的四分之一 此时它的电阻变为1152 则导线原来的电阻多大 2 把一根粗细均匀 表面涂有绝缘层的细导线紧密地绕在圆柱体上 当圆柱体的横截面积为S 绕有n匝导线时 导线的电阻是R 则在横截面积为2S的圆柱体上绕有2n匝导线的电阻是多大 3 在一根直径为d的粗细均匀的导体两端 加上固定电压U 在时间t内通过导体横截面积
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