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文档简介

第11章电路及其应用

电源和电流1-A++++++++B________-AB情境一：有A、B两个导体，分别带正、负电荷，如果在它们之间连接一条导线会产生电流吗？自由电子由B定向移动到A，在导线中产生一个瞬时电流，之后两个带电体成为等势体，达到静电平衡，不再有电流产生。问题：导线中产生的电流是瞬时电流，如何使导线中有持续电流呢？水从在连通器内向右流动，液面相平后不再流动。如何才能在连通器中产生恒定的水流？用抽水机把B中的水抽到A中，保持两边高度差，可以有恒定的水流。K抽水机水势A水势B水势A水势BK一、电源

有A、B两个导体，分别带正、负电荷。从前两章的内容可以知道，它们的周围存在着电场。如果在它们之间连接一条导线H（图11.1-1），导线H中的自由电子在静电力的作用下沿导线做定向运动，形成电流。由于B失去电子，A得到电子，A、B之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡。这种情况下，导线H中的电流只是瞬间的。自由电子的定向运动使两个带电体成为等势体，自由电子不能持续定向流动。如何才能使导线H中存在持续的电流呢？倘若在A、B之间连接一个装置P（图11.1-2），它能在B失去电子的过程中，不断地从A取走电子，补充给B，使A、B始终带一定数量的正、负电荷。这样，A、B之间始终存在电势差，H内就会存在持续的电流。能把电子从A搬运到B的装置P就是电源（powersource），A和B是电源的两个电极。手电筒中的小灯泡能持续发光，是因为电路中有电源，使得电路中的电流能够持续存在。二、恒定电流详尽的分析表明，A、B周围空间的电场是由电源、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，电荷的分布是稳定的，不随时间变化，电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场（steadyelectricfield）。在恒定电场的作用下，导体中的自由电荷做定向运动，在运动过程中与导体内不动的粒子不断碰撞，碰撞阻碍了自由电荷的定向运动，结果是大量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，电流表的示数将保持恒定。我们把大小、方向都不随时间变化的电流叫作恒定电流（steadycurrent）。这一章我们研究恒定电流。电流的强弱程度用电流（electriccurrent）这个物理量表示。单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大。如果用I表示电

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