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文档简介
电流定义 2 1稳恒电流和稳恒条件 电流强度 电流密度矢量 连续性方程 产生电流的条件 不同材料中的载流子 存在载流子 可以自由运动的电荷 电流 真空中的电流 在宏观范围内 电流就是大量电荷的定向运动 金属导体 自由电子 热电子发射 扫描隧道显微镜STM原理示意图 存在迫使电荷作定向运动的作用 电解质溶液 正负离子 半导体 电子和空穴 导电气体 电子和正负离子 隧道电流 电流强度 定义电流强度 单位 SI制 安培 A 库仑 秒 C s 电灯泡流过的电流为毫安量级 神经传导的电流则为纳安量级 电流的方向 单位时间内通过任意截面积的电荷量 规定为正电荷流动的方向 从电量迁移的角度看 正电荷向某方向运动和等量负电荷向相反方向运动的效果是相同的 电流密度矢量 定义 电流密度 若导体内单个粒子携带电量q 单位体积中的粒子数为n 则 J表示单位时间通过与电流流动方向相垂直的单位面积的电量 方向为P点电流流动的方向 考虑导体中的某点P 取与该点的电流方向垂直的面积 设通过该面积的电流强度为 通过截面A的总电荷量为 电流密度矢量 电子的漂移速度 指外电场作用下导体内带电粒子的平均速度 导体中电子受静电力为 加速度 令碰撞后电子的瞬时速度为 则下次碰撞前电子的速度为 不存在电场时 电子的速度是完全随机的 有 两次碰撞的平均自由时间 为空间位置的函数 描述了导体中的电流分布 电流场 考虑在任意曲面S上取面积元 通过面积元的电流强度为 电流密度和电流强度的关系 已知导体中某点P的电流密度 可求得通过该点任一面元的电流强度 电流密度和电流强度之间的关系数学上是某矢量和其通量的关系 通过S的总电流强度为 连续性方程 设S为导体内任一闭合曲面 所围区域体积为V I又表示单位时间从S面流出去的电荷量 设S面内的自由电荷量为q 则S面内单位时间电荷的增加
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