电源和电流 (2).ppt

11、电源和电流、电源和电流 问题问题:有两个带等量异种电荷的导体有两个带等量异种电荷的导体A,B,现将现将A,B用导线连接起来用导线连接起来,会发生会发生?问题问题:如果要在如果要在A,B间的导线中保持一间的导线中保持一个稳定的电流个稳定的电流,可以怎么办可以怎么办?水池A水池B抽水机 在在A,BA,B之间增加一个装置之间增加一个装置P,P,使它能够把使它能够把流到导体流到导体A A的电子再搬回到导体的电子再搬回到导体B,B,保持保持A,BA,B的电量不变的电量不变,这样就可以在导线中维持一个这样就可以在导线中维持一个稳定的电流稳定的电流,这样的装置叫这样的装置叫电源电源.MNE0FFnFtABMNE0EE0E MNEE0MNFnFtP有人说，电荷在运动，那么这样的话，有人说，电荷在运动，那么这样的话，电荷分布将是不稳定的，形成的电场也电荷分布将是不稳定的，形成的电场也是变化的？你是怎么看待的？是变化的？你是怎么看待的？虽然电荷在流动，有的流走了，紧接着后虽然电荷在流动，有的流走了，紧接着后面的电荷又来补充，那么总体来说电荷的面的电荷又来补充，那么总体来说电荷的分布是稳定的，电场也是稳定的，不随时分布是稳定的，电场也是稳定的，不随时间变化。这种稳定的电场我们称之为稳定间变化。这种稳定的电场我们称之为稳定电场。电场。问题问题:在一个稳定的电路中接个电流表在一个稳定的电路中接个电流表,电流表的偏转是个定值电流表的偏转是个定值,由此你能分析电由此你能分析电子在导线中做什么样的运动子在导线中做什么样的运动?结论结论:电子在导线中电子在导线中保持匀速率前进保持匀速率前进,电电压越大压越大,电子的速率电子的速率越大越大.电流电流:描述电流强弱的物理量描述电流强弱的物理量有方向有方向,有大小有大小,但不满足平行四边形定但不满足平行四边形定则则,仍然为标量仍然为标量.单位单位:安培或安安培或安(A),还有毫安还有毫安(mA)和微安和微安(A)符号符号:恒定电流恒定电流:电流的大小和电流的大小和方向都不随时间改变的电方向都不随时间改变的电流流.交变电流交变电流:电流的大小和方向都随时间改变的电流电流的大小和方向都随时间改变的电流.例题例题1：有一条横截面积为：有一条横截面积为S=1mm2的铜导线，的铜导线，通过的电流通过的电流I=1A。已知铜的密度为。已知铜的密度为8.9X103kg/m3，铜的摩尔质量，铜的摩尔质量M=6.4X10-2mol-1电子的电量为电子的电量为e,求铜导线中自由电子求铜导线中自由电子定向移动的速率？定向移动的速率？问题问题:电子在导线中定向移动的速度电子在导线中定向移动的速度这么慢这么慢(通过一米长的导线要三个多通过一米长的导线要三个多小时小时),),而平时我们一开灯而平时我们一开灯,电流就瞬电流就瞬间产生了间产生了,这是怎么回事这是怎么回事?在导体两端没在导体两端没有加电压时有加电压时,导体导体内没有电场内没有电场,自由自由电子做无规则的剧电子做无规则的剧烈热运动烈热运动,向不同向不同方向运动的电子数方向运动的电子数目大致相等，导体目大致相等，导体中不会形成电流中不会形成电流.在导体两端加在导体两端加电压时电压时,导体内各导体内各处就以光速在各处处就以光速在各处建立电场建立电场,自由电自由电子同时发生定向运子同时发生定向运动动,从而形成电流从而形成电流.例例2、导体两端加一定电压，导体中的自由、导体两端加一定电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为电荷沿导体定向移动的速率为V，导体的横导体的横截面积为截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷导体每单位体积内的自由电荷数为数为n，每个自由电荷的电荷量为每个自由电荷的电荷量为q，求：流过导体的电流的微观表达式求：流过导体的电流的微观表达式例例3、设氢原子中电子在半径为、设氢原子中电子在半径为r的轨道的轨道上做圆周运动，电子的电量为上做圆周运动，电子的电量为e，质量质量为为m，静电力常量为静电力常量为k，试求等效电流试求等效电流的电流强度的电流强度例例4、某电解槽中、某电解槽中,如果在如果在1s内共有内共有51018个二个二价正离子和价正离子和11019个一价负离子反向通过面个一价负离子反向通过面积为积为0.1m2的某横截面，则通过该横截面的的某横截面，则通过该横截面的电流强度为多大？电流强度为多大？答案：答案：3.2A例例5、有一横截面为、有一横截面为S的铜导线，流经其中的的铜导线，流经其中的电流为电流为I设每单位体积的导线有设每单位体积的导线有n个自由电个自由电子，电子电量为子，电子电量为e，此时电子的定向移动速此时电子的定向移动速度为度为v在在t时间内，通过导体横截面的自时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（由电子数目可表示为（）(A)nvSt (B)nvt (C)It/e (D)It/Se答案：答案：AC