21电源和电流2.ppt

,2.1电源和电流,2.1电源和电流,第二章恒定电流,电流的形成,1电流：,电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流,电荷的定向移动形成电流,闪电雷鸣时,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?,_,等势体,导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差,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,抽水机,一.电源,1.能把自由电子从正极搬到负极的装置.,2.从能量角度：？,形成电流的条件：,（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压,导线中电子为什么能从电源的负极沿导线定向移到正极？为什么?看课本P41导线内有电场,思考,导线内的电场：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。,二、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.,恒定电场,电场强度不变,自由电子在各个位置的定向运动平均速率也不变,串一个电流表,读数不会变,恒定电场,电场强度不变,自由电子在各个位置的定向运动平均速率也不变,串一个电流表,读数不会变,三.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(I):表示电流的强弱程度.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.公式:I=q/t单位:国际单位安培(A)1A=1C/s方向:正电荷定向移动的方向,电流是标量它的运算不遵循平行四边形定则,1、一条导线中的电流为1.6A，在1秒内通过这条导线某一横截面积的电子有多少个？解：q=It=1.6cn=q/e=1.6/1.6x10-19=1019个,课堂思考,2.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=6.410-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.021023mol-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.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.,观察与体验、思考与交流,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.,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：把自由电子从正极搬到负极的装置。3、恒定电场：由稳定分布的电荷产生稳定的电场4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.（1）电流:表示电流的强弱程度的物理量.（2）定义式：I=q/t,小结:,课堂讨论,正电荷向左通过横截面S,负电荷向右通过横截面S,在t时间内,通过横截面S的等效电流I=？,课堂讨论,2、氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？,理论探究、合作与交流,决定电流大小的微观量,理论探究：决定电流大小的微观量,在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C，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，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C,已知：n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面