恒定电流和电路

第三章恒定电流和电路SteadyCurrentandElectricCircuit§3-1恒定电流与恒定电场§3-2欧姆定律§3-3焦耳－楞次定律§3-4电动势含源电路欧姆定律§3-5基尔霍夫定律*§3-6接触电势差与温差电现象*§3-7液体导电和气体导电§3-1恒定电流与恒定电场SteadyElectricCurrentStrengthandSteadyElectricField(P120~123)1.电流强度1.1电流导体内的载流子定向运动而形成电流。单位时间里通过导体某一截面的电量：

1.2形成电流的条件1〕导体中有载流子；2〕导体中有电场存在或导体两端有电势差。1.3电流强度2.电流密度2.1电流密度的定义通过垂直于正电荷运动方向的单位面积的电流强度:电流密度为矢量,导体中某点电流密度的方向沿该点正电荷运动的速度方向:电流密度反映了电流在载流导体内的分布:1)曲线上各点的切线方向表示该处电流密度的方向；2)曲线的疏密表示该点处场强的大小。在导体中画一系列曲线，使得

2.2电流线〔a〕〔b〕2.3电流强度与电流密度的关系en(a)JSSI(b)enJ

ISS

闭合曲面:〔c〕一般情况Ien

dS

(c)J2.4电流的连续性方程S

J3．恒定电流和恒定电场3.2恒定电流的条件：S（a）I1I2I3I4S（b）3.1恒定电流导体内各处的电流密度都不随时间变化的电流：3.3恒定电场恒定电场：不随时间变化的电荷分布产生的不随时间变化的电场。恒定电场的性质：具有与静电场类似的性质：作业：4.1.1§3-2欧姆定律OhmLaw(P125~130)1.欧姆定律1.1欧姆定律1.2电阻不均匀导体

——电阻率

——导电率导体的电阻率与温度有关：超导现象2.欧姆定律的微分形式3.1电流密度与载流子的运动速度的关系3.欧姆定律的微观解释3.2电流密度与电场强度的关系

，与温度无关

，OR2R1

,

rdr

作业：、§3-3焦耳－楞次定律Joule-LenzLaw(P130~132)1．电流的功和功率IVAVBX2．焦耳－楞次定律假设X为纯电阻R,那么IVAVBR3．焦耳－楞次定律的微分形式热功率密度：4．焦耳－楞次定律的微观解释作业：§3-4电动势含源电路欧姆定律ElectromotiveForceand(P132~139)1.电源及电源电动势1.1非静电力－－非静电场的场强能提供非静电力以把其它形式的能量转化为电能的装置。1.2电源1.2电源的电动势在电源内将单位正电荷从负极移动到正极的过程中非静电力所作的功：闭合回路的电动势：2.闭合电路的欧姆定律

,Rin

RI一般地：3.局部含源电路的欧姆定律A

1R1

I1I2R2

2R3

3I3BC一般地：4.直流电路的能量转化

,Rin

RI——非静电力做功转化为内、外电路的焦耳热一般情况：——电源做功代数和等于内、外电路消耗的焦耳热：电源做负功表示电源充电。

1

,Rin1

IR1

2

,Rin2

R2GABKCI21DRRxRg5.电动势的测量电势差计解：

作业：、§3-5基尔霍夫方程组Kirchoff'Equations(P139~144)1.基尔霍夫方程组1.1基尔霍夫第一方程组在任一节点处，流向节点的电流和流出节点的电流的代数和为零：——节点电流方程1.2基尔霍夫第二定律任一闭合回路中各电阻上电势降落的代数和等于该回路中各电源电动势的代数和：——回路电压方程2.基尔霍夫定律的应用——计算复杂电路中各支路的电流解题要点：解：

解得：作业：、*§3-6接触电势差与温差电现象ContactPotentialDifferenceandThermoelectricPhenomena(P151~158)1.逸出功与热电子发射1.1逸出功：金属中的价电子逸出金属外表所需要的能量。1.2热电子发射2.接触电势差3.温差电动势〔热电现象〕3.1塞贝克(Seeback)效应与珀耳帖(Peltier)效应Q1Q2Q1Q23.2汤姆逊〔W.Thomson〕效应4.温差电现象的应用*§3-7液体导电和气体导电liquidConductorandGasConductor(P158~164)1.液体导电2.气体导电

在通常情况下气体的自由电荷极少，是良好的绝缘体。但是由于某些原因气体中的分子发生了电离，它便可以导电，这种现象称为气体导电或气体放电。气体导电被激导电自持导电2.1被激导电2.2自持导电当两极电压增加到某一数值后，气体中的电流突然加剧，这时即使撤去电离剂导电过程仍能维持。这种情形称为气体的自持导电。正负离子在电场中已获得相当大的动能，致使他们的各种碰撞过程足以产生新的离子，形成簇射。获得较大动能的正离子轰击阴极，产生二次电子发射。当气体中电流密度很大时，使阴极温度升高而产生热电子发射。辉光放电弧光放电弧光放