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文档简介

第11章恒定电流《大学物理学》电磁学1§11.1电流和电流密度§11.2恒定电流与恒定电场§11.3

欧姆定律和电阻§11.4

电动势

§11.5电流的一种经典微观图象第11章恒定电流2一、电流

电流是带电粒子(载流子)的定向运动。电流强度I单位：安培1A=1C/s§11.1电流和电流密度传导电流导体中由电荷的运动形成的电流。在t时间内通过导线横截面的电量为

q，则通过该截面的电流强度是3二、电流密度几种典型的电流分布电阻法勘探矿藏时的电流同轴电缆中的漏电流粗细均匀的金属导体粗细不均匀的金属导线半球形接地电极附近的电流4若导体中不同部位电流分布不同，则电流强度I不能细致反映导体中各点电流分布。电流密度定义式

P处正电荷定向移动速度方向上的单位矢量dIdS

PI

大块导体单位：Ａ／ｍ２大小：方向

//5对任意小面元dI对任意曲面S对任意封闭曲面S电流的连续性方程单位时间内流出封闭曲面的电量，等于封闭面内电荷的减少率。6电流密度微观定义的推导*n带电粒子数密度载流子定向移动速度q载流子电荷dI电流密度定义式金属中的电流密度7§11.2恒定电流与恒定电场一、恒定电流导体内各处电流密度不随时间变化。等价地,电流场中每一点的电荷密度不随时间改变。二、恒定电场在恒定电流条件下，导体内的电荷分布不随时间变化，导体内形成不随时间变化的电场，即恒定电场。8恒定电场和静电场比较相同之处（1）电场不随时间改变。（2）满足高斯定理和场强环路定理（1）通电导体内的恒定电场的场强不为零；而静电平衡导体内的场强为零。（2）稳恒电场对电荷总作功为零，由于存在焦尔热效应，稳恒电路需要维持能量。不同之处9一、部分电路的欧姆定律电阻单位：欧姆（

）IU1-U2通过一段导体的电流与导体两端的电势差成正比，与导体电阻成反比。§11.3欧姆定律和电阻定律10二、电阻定律lS导体材料的电导率

是导体材料的电阻率，单位：

m单位：西门子每米（S/m）导体长度导体截面积11电源的内阻负载电阻上的电压电源内电阻上的电压三、含源电路的欧姆定律12四、欧姆定律的微分形式在导体中沿电流方向取一极小的直圆柱体，设其电阻为R，由欧姆定律，通过该小圆柱体的电流:欧姆定律的微分形式13一、电源

为了维持恒定电流,在电路中必然存在电源电源：提供非静电力的装置§11.4电动势才能在闭合电路中形成恒定电流。非静电力包括电磁力，化学力等等，…必须 有非静电力存在，+qR-I+非静电力场强14太阳能电池美军薄膜太阳能电池帐篷锂电池电源15二、电源电动势(描述电源性能的物理量)

单位正电荷经电源内部，由负极移向正极过程中非静电力所作的功。电源定义式单位：伏特Ｖ反映电源作功能力与外电路无关规定其方向为电源内部负极指向正极16仿照电势差（电压）的定义电势降定义电动势（此积分与路径有关）定义电源电动势电势升LL内部17L应是包括电源的任意回路若非静电力存在于整个电流回路中，电动势还可写为:非静电场力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极作功从场的观点来看

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