21电源和电流（1）.pptx
第二章 恒 定 电 流1 电源和电流电源和电流 电闪雷鸣时电闪雷鸣时, ,强大的电流使天空发强大的电流使天空发出耀眼的闪光出耀眼的闪光, ,但它只能存在于一瞬但它只能存在于一瞬间间, ,而手电筒中的小灯泡却能持续发而手电筒中的小灯泡却能持续发光光, ,这是为什么这是为什么? ?电流：电流：电荷的热运动，从宏观上看，不能电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流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电电流流的的形形成成（1 1）存在）存在自由电荷自由电荷金属导体金属导体自由电子自由电子 电解液电解液正、负离子正、负离子（2 2）导体两端存在）导体两端存在电压电压 当导体两端存在电压时，导体内建立了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，形成电流下发生定向移动，形成电流 电源的作用是电源的作用是保持保持导体两端的导体两端的电压电压，使，使导体中有导体中有持续持续的电流的电流形成电流的条件-BA-A+_B_等势体等势体导体中产生电流的条件导体中产生电流的条件: :导体两端存在导体两端存在电势差电势差AB水池导体中自由电子的定向移导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势动使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线体，达到静电平衡，导线R R中会产生一个中会产生一个瞬时瞬时电流电流抽水机抽水机电电流流的的形形成成-+A+_B_P-一.电源1. 1.能把自由电子从能把自由电子从正极正极搬到搬到负极负极的装置的装置. .2.2.作用作用: :保持保持导体两端的电势差导体两端的电势差( (电压电压), ),使电使电路有路有持续持续的电流的电流. .一一电电源源 由由稳定分布稳定分布的电荷产生的电荷产生稳定稳定的电场称为恒的电场称为恒定电场定电场. .二二恒定电场恒定电场恒定电场电场强度不变电场强度不变自由电子在各个自由电子在各个位置的定向运动位置的定向运动速率也不变速率也不变串一个电流表串一个电流表, ,读读数不会变数不会变恒定电流恒定电流 1.1.大小、方向都大小、方向都不随时间变化不随时间变化的电流称的电流称为恒定电流为恒定电流. .2.2.电流电流(I):(I):表示电流的强弱程度表示电流的强弱程度. . 定义定义: :通过导体横截面的电荷量通过导体横截面的电荷量q q与通过这与通过这些电荷量所用时间些电荷量所用时间t t的比值叫做电流的比值叫做电流 . . 公式公式: :I= q / tI= q / t 单位单位: :国际单位国际单位 安培安培(A) 1A=1C/s(A) 1A=1C/s 常用单位：毫安（常用单位：毫安（mAmA）、微安（）、微安（AA） 方向方向: :正电荷定向移动的方向正电荷定向移动的方向 三三恒定电流（1 1）适用于）适用于任何电荷任何电荷的定向移动形成的电流。的定向移动形成的电流。（2 2）在）在金属导体金属导体中，电流方向与中，电流方向与自由电荷自由电荷（电子）（电子）的定向移动方向的定向移动方向相反相反；（3 3）在）在电解液中电解液中，电流方向与正离子定向移，电流方向与正离子定向移动动方向方向相同，与相同，与负离子定负离子定向移动方向向移动方向相相反反导电时，是正负离子向相反方向定向导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，移动形成电流，电量电量q q表示通过截面的正、表示通过截面的正、负离子负离子电量电量绝对值之和绝对值之和。注意注意三三恒定电流 例题例题: :有一条横截面积有一条横截面积S=1mmS=1mm2 2的铜导线的铜导线, ,通过的通过的电流电流I I=1A,=1A,已知铜的密度已知铜的密度=8.9=8.910103 3kg/mkg/m3 3, ,铜的铜的摩尔质量摩尔质量M=6.4M=6.41010-2-2kg/mol,kg/mol,阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数NNA A=6.02=6.0210102323molmol-1 -1, ,电子的电量电子的电量e=-1.6e=-1.61010-19-19C,C,求铜导线中自由电子定向移动的速率求铜导线中自由电子定向移动的速率. .可认为铜可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子. .vtvsvAIMvSN e 3.3.决定电流大小的微观量决定电流大小的微观量所形成的电流为所形成的电流为: : I I=Q/t=nqSV =Q/t=nqSV 三三恒定电流 如果认为电子的定向运动速率就如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？经验是否相符？怎样解释？ 电子定向移动的速率约电子定向移动的速率约10 10 -5-5 m/s m/s， 电子热运动的平均速率电子热运动的平均速率10 10 5 5 m/s m/s， 电场的传播速率电场的传播速率3 310 10 8 8 m/s. m/s.1 1、形成电流的条件：、形成电流的条件： （1 1）存在自由电荷（）存在自由电荷（2 2）导体两端存在电压）导体两端存在电压2 2、电源的作用：提供持续的电压、电源的作用：提供持续的电压3 3、导线中的电场、导线中的电场: :导线内的电场线保持和导线平导线内的电场线保持和导线平行行.( .(恒定电场恒定电场) )4 4、恒定电流、恒定电流: :大小方向都不随时间变化的电流大小方向都不随时间变化的电流. .5 5、电流、电流: :表示电流的强弱程度的物理量表示电流的强弱程度的物理量. . （1 1）定义式）定义式 I I=q / t=q / t （2 2）金属导体中电流的计算式）金属导体中电流的计算式nqsvI n n 为单位体积内自由电荷数目，为单位体积内自由电荷数目，S S 为导体横截面积，为导体横截面积，v v为电荷定向移动速率，为电荷定向移动速率，q q为每个自由电荷的电荷量为每个自由电荷的电荷量小小结结
