選修3-1電源電流精品課件

第二章恒定電流雷鳴電閃時(shí),強(qiáng)大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光,但它只能存在于一瞬間,而手電筒中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光,這是為什么?電流的形成1．電流：

電荷的熱運(yùn)動(dòng)，從宏觀上看，不能形成電流．

電荷的定向移動(dòng)形成電流．-BA-A++++++++_B_______---+A+++++++___B_____P--一.電源1.能把自由電子由電源內(nèi)部從正極搬到負(fù)極的裝置.2.作用:保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差(電壓),使電路有持續(xù)的電流.電流產(chǎn)生條件（1）存在自由電荷（2）導(dǎo)體兩端存在電壓。由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)稱為恒定電場(chǎng).三、恒定電場(chǎng)

恒定電流大小方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流。

導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)，是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運(yùn)動(dòng)，但有的流走了，另外的又來補(bǔ)充，所以電荷的分布是穩(wěn)定的，電場(chǎng)的分布也穩(wěn)定。-----恒定電場(chǎng)---+A+++++++___B_____P--AB水池抽水機(jī)當(dāng)導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差恒定時(shí)，導(dǎo)體中產(chǎn)生的電場(chǎng)是恒定，電荷在靜電力作用下應(yīng)該不斷加速，為什么此時(shí)導(dǎo)體中的電流為什么也是恒定的？由于恒定電場(chǎng)的作用,導(dǎo)體中自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的速率增加;而在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子碰撞從而減速,因此自由電荷頻繁地交替進(jìn)行加速和減速，自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不隨時(shí)間變化。如果我們?cè)谶@個(gè)電路中串聯(lián)一個(gè)電流表,電流表的讀數(shù)保持恒定.恒定電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度不變自由電荷定向運(yùn)動(dòng)的平均速率不變串一個(gè)電流表,讀數(shù)不會(huì)變恒定電流被加速的自由電荷與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子碰撞從而減速

1.大小方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流.

2.電流(I):表示電流的強(qiáng)弱程度.如果I表示電流,q表示在t時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量,則

q=It

單位:國(guó)際單位安培(A)常用單位毫安（mA）、微安（μA）1C=1A·s

方向:與正電荷定向移動(dòng)的方向相同電流是標(biāo)量．它的運(yùn)算不遵循平行四邊形定則．三、恒定電流問題：電流是標(biāo)量還是矢量？一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體長(zhǎng)為l,兩端加一定的電壓，自由電荷定向移動(dòng)的速率為v,設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為s，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個(gè)自由電荷量為q。五、電流的微觀表達(dá)式設(shè)想在導(dǎo)體中取兩個(gè)橫截面B和C，則在時(shí)間t內(nèi)處于相距為vt的兩截面B、C間的所有自由電荷將通過截面C．BCSvvtqqqq例題:有一條橫截面積S=1mm2的銅導(dǎo)線,通過的電流I=1A,已知銅的密度ρ=8.9×103kg/m3,銅的摩爾質(zhì)量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,電子的電量e=-1.6×10-19C,求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)的速率.可認(rèn)為銅導(dǎo)線中平均每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子。Svt問題:

如果認(rèn)為電子的定向運(yùn)動(dòng)速率就是電流的傳導(dǎo)速率，和我們的生活經(jīng)驗(yàn)是否相符？怎樣解釋？

電子定向移動(dòng)的速率約10-5m/s，電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率105m/s，電場(chǎng)的傳播速率3×108m/s.電源P把電子從A搬運(yùn)到B的過程中