导体中的电场和电流3

1、导体中的电场和电流导体中的电场和电流一、电流和电源1电流：电流：电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流 电荷的定向移动形成电流电荷的定向移动形成电流 2形成电流的形成电流的条件条件： +_+_F1.不接电源：不接电源：放电时放电时Q 减小，减小，U 减减小，小， E 减小，减小，Q = 0时时U = 0，i i = 02.接通电源：接通电源：放电时放电时Q 不变，不变，U 不不变，变， E 不变，不变，i i 不变不变+_+_I这种由稳定分布的电荷这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场所产生的稳定电场（各（各处处E E值保持不变）值保持不变），称为，称为恒定

2、电场恒定电场，它具有与，它具有与静静电场电场相同的基本性质。相同的基本性质。 2形成电流的形成电流的条件条件： （1）存在自由电荷）存在自由电荷金属导体金属导体自由电子，电解液自由电子，电解液正、负离子正、负离子（2）导体两端）导体两端存在电压存在电压 当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体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，形成电中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流流 电源的作用是保持导体两端的电压，使导体电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流中有持续的电流 3电流的方向电流的方向：（1）在金属导体中，电流方

3、向与自由电荷（电子）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相反；的定向移动方向相反；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子走向移动方向相反相同，与负离子走向移动方向相反（2）电流是标量它的运算不遵循平行四边形定电流是标量它的运算不遵循平行四边形定则则 规定正电荷定向移动规定正电荷定向移动的方向为电流的方向的方向为电流的方向 4电流的强弱电流的强弱电流电流 I（1）定义：通过导体横截面的电荷量定义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量跟通过这些电荷量所用的时间所用的时间t的比值称为电流：的比值称为电流：I = q / t

4、（2）单位：电流是物理学中七个基本物理量之一，相应的单位：电流是物理学中七个基本物理量之一，相应的单位是单位是基本单位基本单位， 在国际单位制中，电流的单位是在国际单位制中，电流的单位是安培安培，符号是，符号是A 常常用单位还有用单位还有毫安毫安（mA）、）、微安微安（ A） 1A103mA106 A（3）直流：直流：方向不随时间变化的电流方向不随时间变化的电流恒定电流：恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流方向和强弱都不随时间变化的电流 练习练习:（1）在金属导体中，若）在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为，则导体中的电流为_A；分析解答：

5、（分析解答：（1）根据电流的定义式得到）根据电流的定义式得到10s内通过内通过横截面积的电流为横截面积的电流为1A（2）某电解槽横截面积为）某电解槽横截面积为0.5m2，若，若10s内沿相反内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电，则电解液中的电流为解液中的电流为_A分析解答：（分析解答：（2）正负粒子的电量均为）正负粒子的电量均为10库，则库，则10s内通过横截面积的总电量为内通过横截面积的总电量为20库库，电流为，电流为2A 5决定电流大小的微观量决定电流大小的微观量n在加有电压的一段粗细均匀的导体在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个

6、截面上选取两个截面B和和C，设导体的横截面积为设导体的横截面积为S导体每单位体积内的自由电荷导体每单位体积内的自由电荷数为数为n，每个电荷的电荷量为每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为电荷的定向移动速率为v，则在时间则在时间t内处于相距为内处于相距为 vtvt 的两截面的两截面B、C间的所有自由间的所有自由电荷将通过截面电荷将通过截面C 由可得tQI nqvStnSvtqI小结：小结：1.形成电流的条件：形成电流的条件： （1）存在自由电荷）存在自由电荷 （2）导体两端存在电压）导体两端存在电压2.恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流恒定电流：方向和强弱都不随时间变化的电流 3.决定

7、电流大小的微观量决定电流大小的微观量:nqvStnSvtqIn 为电荷体密度为电荷体密度S 为导体横截面积为导体横截面积v为电荷定向移动速为电荷定向移动速率率练习练习:（1）在金属导体中，若）在金属导体中，若10s内通过横截面的内通过横截面的电量为电量为10C，则导体中的电流为，则导体中的电流为_A；（2）某电解槽横截面积为）某电解槽横截面积为0.5m2，若，若10s内内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为为10C，则电解液中的电流为，则电解液中的电流为_A关于电流的方向关于电流的方向【例1】关于电流的方向，下列叙述中正确的是_A金属导体中电流的方向就

8、是自由电子定向移动的方向B在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同关于电流的计算关于电流的计算【例2】某电解质溶液，如果在1 s内共有5.01018个二价正离子和1.01019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？【例3】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？例1、解析：正确选项为C电流是有方向的，电流的方向是人为规定的。物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向一定与电流的方向相反。例2、解析：设在t=1 s内，通过某横截面的二价正离子数为n1，一价离子数为n2，元电荷的电荷量为