电源和电流ppt精.ppt

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1、电源和电流ppt第1页，本讲稿共18页1 1电流：电流：电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流电流 电荷的定向移动形成电流电荷的定向移动形成电流电流的形成电流的形成第2页，本讲稿共18页-BA-A+_B_导体中自由电子的定向移动导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体，使两个带电体成为等势体，达到静电平衡，导线达到静电平衡，导线R R中会产中会产生一个生一个瞬时瞬时电流电流导体中产生电流的条件导体中产生电流的条件:抽水机抽水机水流AB连通器水势A水势B电流的形成电流的形成导体两端存在导体两端存在电势差电势差第3页，本讲稿共18页-+A+_B_P-1.1.

2、能把电子从能把电子从A A搬运到搬运到B B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),),使电路有使电路有持续持续的电流的电流.一.电源第4页，本讲稿共18页形成电流的条件形成电流的条件：（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电 解解 液液正、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立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流的作用下发生定向移动，形成电流电源的作用是电源的作用是保持保持

3、导体两端的导体两端的电压电压，使导，使导体中有体中有持续持续的电流的电流第5页，本讲稿共18页-+A+_B_P-导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有有的流走了，另外的又来补充的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。的，电场的分布也稳定。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的电场称为恒定电场为恒定电场.恒定电场恒定电场二二.导线中的电场导线中的电场第6页，本讲稿共18页由于恒定电场的作用由于

4、恒定电场的作用,导体中自由电荷导体中自由电荷定向运动的速率增加定向运动的速率增加;而在运动过程中会与而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速导体内不动的粒子碰撞从而减速,因此因此自由自由电荷定向运动的平均速率不随时间变化电荷定向运动的平均速率不随时间变化.如果我们在这个电路中串联一个电流表如果我们在这个电路中串联一个电流表,电流表的读数保持恒定电流表的读数保持恒定.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为的电流称为恒定电流恒定电流三三.恒定电流恒定电流第7页，本讲稿共18页三三.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为恒定电流的电流称为

5、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量通过导体横截面的电量q q跟通过这些电跟通过这些电量所用时间量所用时间t t的比值叫做电流的比值叫做电流.公式公式:I I=q/t=q/t单位单位:国际单位：安培国际单位：安培(A)1A=1C/s(A)1A=1C/s 常用单位：毫安常用单位：毫安(mA)(mA)、微安、微安(A)(A)方向方向:正电荷定向移动的方向正电荷定向移动的方向电流是标量电流是标量第8页，本讲稿共18页注意注意（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

6、体金属导体中，电流方向与中，电流方向与自由电荷（电子）自由电荷（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动，电流方向与正离子定向移动方方向向相同，与相同，与负离子负离子走向移动方向走向移动方向相反相反导电时，是导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量电量q q表示表示通过截面的正、负离子通过截面的正、负离子电量电量绝对值之和绝对值之和。第9页，本讲稿共18页1 1、在金属导体中，若、在金属导体中，若10s10s内通过横截面的电量为内通过横截面的电量为10C10C，则导体中的电流为，则导体中

7、的电流为_；2 2、某电解槽横截面积为、某电解槽横截面积为0.5m0.5m2 2，若，若10s10s内沿相反方向内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为通过横截面的正负离子的电量均为10C10C，则电解液中，则电解液中的电流为的电流为_1A1A2A2A第10页，本讲稿共18页3 3决定电流大小的微观量决定电流大小的微观量在加有电压的一段粗细均匀的导体在加有电压的一段粗细均匀的导体ADAD上选取上选取两个截面两个截面B B和和C C，设导体的横截面积为，设导体的横截面积为S S导体每单位导体每单位体积内的自由电荷数为体积内的自由电荷数为n n，每个电荷的电荷量为，每个电荷的电荷量为e e，电荷

8、的定向移动速率为电荷的定向移动速率为v v则在时间则在时间t t内处于相距为内处于相距为 vt vt 的两截面的两截面B B、C C间的所间的所有自由电荷将通过截面有自由电荷将通过截面C C 第11页，本讲稿共18页已知：已知：n n为单位体积为单位体积内的自由电荷的个数，内的自由电荷的个数，S S为导线的横截面积，为导线的横截面积，v v为自由电荷的定向移动速为自由电荷的定向移动速率率在时间在时间t t内通过导体某截面的电量为内通过导体某截面的电量为:所形成的电流为所形成的电流为:Q=(VtS)neQ=(VtS)neI I=Q/t=neSV=Q/t=neSV第12页，本讲稿共18页例题例题:

9、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,通过的电流通过的电流I I=1A,=1A,已知铜的密度已知铜的密度=8.910=8.9103 3kg/mkg/m3 3,铜的摩尔质量铜的摩尔质量M=6.410M=6.410-2-2kg/mol,kg/mol,阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数NNA A=6.0210=6.02102323molmol-1-1,电子的电量电子的电量e=-1.610e=-1.610-19-19C,C,求铜求铜导线中自由电子定向移动的速率导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子个铜原子贡献一个自由电

10、子.第13页，本讲稿共18页思考题思考题如果认为电子的定向运动速率就是电流如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？怎样解释？电子定向移动的速率约电子定向移动的速率约1010-5-5m/sm/s，电子热运动的平均速率电子热运动的平均速率10105 5m/sm/s电场的传播速率电场的传播速率3103108 8m/s.m/s.第14页，本讲稿共18页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

11、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行导线内的电场线保持和导线平行.(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小结:第15页，本讲稿共18页作业课后练习：3第16页，本讲稿共18页C C3 3、关于电流的方向，下列叙述中正确的是、关于电流的方向，下列叙述中正确的是()()A A金属导体中电流的方向就是自由电子定向金属

12、导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向移动的方向B B在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定电流方向不能确定C C不论何种导体，电流的方向规定为正电不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向荷定向移动的方向D D电流的方向有时与正电荷定向移动的电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同相同第17页，本讲稿共18页4 4、某电解质溶液，如果在、某电解质溶液，如果在1s 1s内共有内共有5.0105.0101818个二价正离子和个二价正离子和1.0101.0101919个一个一价负离子通过某横截面，那么通过电价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？解质溶液的电流强度是多大？I=3.2 A I=3.2 A 第18页，本讲稿共18页