習(xí)題8解答第8章直流電路15題張

習(xí)題8解答8－1.兩根粗細(xì)不同的銅棒接在一起（串聯(lián)），在兩端加上一定電壓。設(shè)兩銅棒的長(zhǎng)度相同，那么：（1）通過兩棒的電流強(qiáng)度是否相同？（2）如果略去分界面處的邊緣效應(yīng)，通過兩棒的電流密度是否相同？答：（1）電流強(qiáng)度相等（2）電流密度不相同8－2.截面相等的銅棒和鐵棒串聯(lián)在一起后接到電路中，問哪個(gè)里面的電場(chǎng)強(qiáng)度大？解：根據(jù)歐姆定律的微分形式，由于截面相等的銅棒和鐵棒串聯(lián)在一起后接到電路中，電流密度，而電阻率，所以電場(chǎng)強(qiáng)度。圖8－20習(xí)題8－38－3.把大地看成均勻的導(dǎo)電介質(zhì)，其電阻率為。用一半徑為a的球形電極與大地表面相接，半個(gè)球體埋在地下，如圖圖8－20習(xí)題8－3證明：由于大地中與電流密度垂直的截面是一系列同心并球面。設(shè)接地處半徑為r取大地中半徑為的一薄球?qū)觾蛇叿e分得8－4.靈敏電流計(jì)能測(cè)出的最小電流約為10－10A。問：（1）10－10A的電流通過靈敏電流計(jì)時(shí)，每秒內(nèi)流過導(dǎo)線截面的自由電子數(shù)是多少？（2）如果導(dǎo)線的截面積是1mm2，導(dǎo)線中自由電子的密度為8.5×1028m－3，這時(shí)電子的平均漂移速度是多少？（3）電子沿導(dǎo)線漂移1cm所需時(shí)間為多少？（；；解：（1）每秒內(nèi)流過導(dǎo)線截面的自由電子數(shù)（2）設(shè)電子的平均漂移速度為（3）電子沿導(dǎo)線漂移所需的時(shí)間答：（1）每秒內(nèi)流過導(dǎo)線截面的自由電子數(shù)為；（2）電子的平均漂移速度為；（3）電子沿導(dǎo)線漂移所需的時(shí)間為。8－5.把截面相同的銅絲和鋼絲串聯(lián)起來，銅的電導(dǎo)率為，鋼的電導(dǎo)率為，橫截面積為，如通以電流強(qiáng)度為的恒定電流，求銅絲和鋼絲中的電場(chǎng)強(qiáng)度。（，）解：銅絲中的電場(chǎng)強(qiáng)度鋼絲中的電場(chǎng)強(qiáng)度答：銅絲和鋼絲中的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為和。8－6.平板電容器的電量為，平板間電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)為78.5，電導(dǎo)率為，求開始漏電時(shí)的電流強(qiáng)度。（）解：電介質(zhì)的場(chǎng)強(qiáng)為，則電流密度為漏電時(shí)的電流強(qiáng)度答：開始漏電時(shí)的電流強(qiáng)度為。8－7.1000Ω的電阻和１的電容器串聯(lián)接到100V的電源上。問：（1）電容器上最后的電量是多少？（2）電源接通后2.3ms時(shí)，電容器上的電量是多少？（；）解：（1）電容器極板上最后的電量為（2）時(shí)間常數(shù)為因?yàn)樗源穑海?）電容器上最后的電量是；（2）電源接通后2.3ms時(shí)，電容器上的電量是。8－8.一個(gè)用電阻率為的導(dǎo)電物質(zhì)制成的空心半球殼，它的內(nèi)半徑為，外半徑為，求內(nèi)球面與外球面間的電阻。（）解：厚為，半徑為的薄同心半球殼的電阻為所求電阻為答：內(nèi)球面與外球面間的電阻為。8－9.兩同軸圓筒形導(dǎo)體電極，其間充滿電阻率為的均勻電介質(zhì)，內(nèi)電極半徑為，外電極半徑為，圓筒長(zhǎng)度為。（a）求兩極間的電阻；（b）若兩極間的電壓為8V，求兩圓筒間的電流強(qiáng)度。（；；）解：設(shè)內(nèi)圓筒半徑為，外圓筒半徑為，圓筒長(zhǎng)為，電阻率為，半徑為，長(zhǎng)為厚度為的薄同心圓筒的電阻為：電極間的電阻為兩筒間電流強(qiáng)度為答：（a）求兩極間的電阻為；（b）若兩極間的電壓為8V，兩圓筒間的電流強(qiáng)度為。圖8－21習(xí)題8-108－10.圖8－21中，，，，，，求：（a）電路中的電流；（b）A、B、C和D點(diǎn)的電勢(shì)；（c）和。（2A；2V；－18V；－14V；－6V；20V；8V）圖8－21習(xí)題8-10解：（a）電路中電流為（b）設(shè)圖中接地點(diǎn)為E，則A點(diǎn)的電勢(shì)為：B點(diǎn)的電勢(shì)為：C點(diǎn)的電勢(shì)為：D點(diǎn)的電勢(shì)為：（c），答：（a）電路中的電流為2A；（b）A、B、C和D點(diǎn)的電勢(shì)分別為2V，－18V，－14V，－6V；（c）和分別為20V，8V。圖8－22習(xí)題8－118－11.圖8－22中，已知支路電流，。求電動(dòng)勢(shì)，。（6V圖8－22習(xí)題8－11解：答：電動(dòng)勢(shì)、分別為、。圖8－23習(xí)題8－128－12.在圖8－23所示的電路中，已知、圖8－23習(xí)題8－12解：設(shè)節(jié)點(diǎn)A各支路電流分別為、、方向如圖所示，選順時(shí)針方向?yàn)榛芈防@行方向，根據(jù)基爾霍夫定律得方程組，代入數(shù)據(jù)解得答：電源的電動(dòng)勢(shì)是。圖8－24習(xí)題8－138－13.如圖8－24所示，，，，，，，求各支路中的電流。（－0.1mA；0.1mA；－0.2mA圖8－24習(xí)題8－13解：取順時(shí)針方向?yàn)榛貋砝@行方向，得方程組如下代入數(shù)據(jù)，解方程組得：，，答：各支路中的電流分別為，，。8－14.如果每個(gè)離子所帶電荷的電量為，在軸突內(nèi)、外這種離子的濃度分別為及，求在37℃時(shí)離子的平衡電勢(shì)是多少？（74mV）解：因?yàn)?，，，，，?dāng)平衡時(shí)8－15.什么叫動(dòng)作電位？簡(jiǎn)述其產(chǎn)生過程。答：細(xì)胞受刺激所經(jīng)歷的除極和復(fù)極的過程，伴隨電位波動(dòng)，這種電位波動(dòng)稱為動(dòng)作電位。當(dāng)