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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?,问题1：产生电流的条件是什么？,_,存在自由电荷,金属导体自由电子,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。,A、B之间有电势差,A、B电势差为零,导体两端存在电压,当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流,问题2：导体中产生持续电流的条件是什么？,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,E,问题3：导线内部的电场强度有什么特点？,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。,由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。,无电压时，导体中的自由电荷做无规则热运动,有电压时，导体中的自由电荷在电场力作用下做定向运动,由于恒定电场的作用,导体中自由电荷定向运动的速率增加;而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此自由电荷频繁地交替进行加速和减速，自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化。如果我们在这个电路中串联一个电流表,电流表的读数保持恒定.,大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。,问题4：导线中的电流有什么特点？,如何描述车流量的大小？,电流：1、物理意义：用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱,2、公式：,4、方向：正电荷定向移动的方向金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。,可得,3、单位：安培A其他单位mAA,1mA=1031=106,手表液晶显示屏约0.2A。,液晶电视机工作电流约0.5A。,人能感触到的触电电流约1mA，国际电工委员会规定的安全电流为10mA。,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。,有一段横截面积S=12的铜导线，通过的电流=。已知铜的密度=8.9103kg/3，铜的摩尔质量M=6.4102kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.021023mol1，电子的电量=-1.61019C。在这个问题中可以认为导线中每个铜原子贡献一个自由电子。求铜导线中自由电子定向移动速率。,实际应用：,S,在长为vt，横截面积S的体积内自由电子个数：,自由电子定向移动速率：v=7.5105m/s,三个速率的比较：,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:导线内的电场线保持和导线平行.(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
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