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文档简介

2 1电源和电流 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 这是为什么呢 等势体 电源 1 能把自由电子从正极搬运到负极的装置 2 作用 移送电荷 保持导体两端的电势差 电压 使电路有持续的电流 电源 一 电源 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 2 由稳定分布的电荷产生的稳定的电场称为恒定电场 方向 沿导线的切线方向 二 恒定电场 1 导线中电场的形成 3 恒定电场的特点 任何位置的电场强度都不随时间变化 其基本性质与静电场相同 4 建立电场的速率 以光速完成 又叫电流传导速率或叫电场的传播速率 三 形成电流的条件 1 要有能自由移动的电荷 2 导体两端存在电压 3 电源 使导体两端保持持续电压 恒定电场 各处电场强度不变 串连一个电流表 读数不会变 自由电子定向运动的平均速率不变 四 恒定电流 四 恒定电流 1 恒定电流 大小 方向都不随时间变化的电流 2 电流的强弱 电流 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 定义式 i q t 单位 安培 a 基本单位1a 1c s常用单位 毫安 ma 微安 a 标量 它的运算不遵循平行四边形定则 例2 3 五 电流的微观表达式 sl nsl nsle nesv nesv 是 例3 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 9 103kg m3 铜的摩尔质量m 6 4 10 2kg mol 阿伏加德罗常数na 6 02 1023mol 1 电子的电量e 1 6 10 19c 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 解 设自由电子在导线内定向移动的速率为v 取一段导线 自由电子从它的左端移动到右端所用的时间为t 则这段导线的长度为vt 体积为vts 质量为 vts 这段导线中的铜原子数为 n vtsna m此导线中的自由电子数目也为n在时间t内这些电子全部通过右端横截面 因此通过横截面的电荷量为q ne vtsnae m由i q t 得 i vsnae m从中解出 v im snae代入数值后得 v 7 5 10 5m s 二个速率 电子定向移动的速率约10 5m s电场的传播速率3 108m s 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 1 电源 能把自由电子从正极搬运到负极的装置 作用 提供持续的电压2 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 3 恒定电流 大小 方向都不随时间变化的电
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