电源与电流课件

恒定电流

2.1电源和电流1，为什么闪电只有一瞬间而手电筒灯泡可以持续发光？2，电流是怎样产生的？产生电流需要什么条件？3，电源的作用是什么？4，什么是恒定电场？什么是恒定电流？5，电流强弱的描述6，电流的微观表示7，三种速度的区别1，为什么闪电只有一瞬间而手电筒灯泡可以持续发光？手电筒有电源而闪电没有电源2，电流是怎样产生的？产生电流需要什么条件？电流的产生：电荷的定向移动形成电流；条件：存在自由移动的电荷，导体两端存在电压3，电源的作用是什么？电源是把自由电子从正极搬向负极的装置；保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.4，什么是恒定电场？什么是恒定电流？稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流5，电流强弱的描述——电流定义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值。定义式：单位：安培（A）1A=1C/s1A=103mA=106μA方向:与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反.注意：电流是有大小有方向的标量，电解液中q为正负电荷量之和6，电流的微观表示——I=nqsv7，三种速度的区别：电流传导速率、定向移动速率、热运动速率导体中自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流.(瞬时电流)产生条件：（1）存在自由移动的电荷，金属导体——自由电子电解液——正、负离子（2）导体两端存在电势差一、电流的形成-BA-A++++++++_B_______等势体AB连通器水势A水势B抽水机水流+A+++++++___B_____P---二、电源的作用-----电源：能把自由电子从正极搬到负极的装置作用：保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.能量转化：克服静电力做功，将其他形式的能转化为电能--+A+++++++___B_____PMNE0FFnFtMNE0E0E′

MNE导线内很快形成沿导线方向的电场三.导线中的电场导体内的电场线保持和导线平行四、电流强弱的描述——电流

I=

—

q

t

定义：物理上把通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。定义式：单位:安培符号A1A=103mA=106μA

电流的方向：与正电荷定向移动方向相同，与负电荷定向移动方向相反.注意：(1)电流是有大小有方向的标量

(2)电解液中，电荷量q表示通过截面的正、负离子电荷量绝对值之和。什么是恒定电场？什么是恒定电流？稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流五、电流的微观表达式

一段横截面积为S，长为l，粗细均匀的导体,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为v,导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。求导体中的电流强度I。-------ABι总电量电荷总数nqSvnlSql/vNqtQI====l/v例1

关于电源以下说法正确的是：(B)A．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能C．只要电路中有电源，电路中就一定有电流D．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量例2某电解槽中,如果在1s内共有5×1018个二价正离子和1×1019个一价负离子反向通过面积为0.1m2的某横截面，则通过该横截面的电流强度为多大？答案：3.2A例3.

设氢原子中电子在半径为r的轨道上做圆周运动，电子的电量为e，质量为m，静电力常量为k，试求等效电流的电流强度．例4.一截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=－1.6×10-19C,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.vvvvv三种速率比较内容

电子定向移动的速率电子热运动的速率电场传导的速率物理意义电流由电荷的定向移动形成，电流I＝neSv，其中v就是电子定向移动的速率。导体内部电子在不停地做无规则热运动,由于热运动向各个方向运动的机会相等,故不能形成电流.等于光速，闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流。大小10－5

m/s105

m/s3×108

m/s六、三种速率5.有一横截面积为S的铜导线，流径其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在△t时间内，通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为

（

）

6.对电流概念的正确理解是（）A．通过导体的横截面的电量越多，电流越大B．导体的横截面越大，电流越大C．单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大D．导体中的自由电荷越多，电流越大7.如图所示，半径为R的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，将产生等效电流