電源與電流課件

恒定電流

2.1電源和電流1，為什么閃電只有一瞬間而手電筒燈泡可以持續(xù)發(fā)光？2，電流是怎樣產(chǎn)生的？產(chǎn)生電流需要什么條件？3，電源的作用是什么？4，什么是恒定電場？什么是恒定電流？5，電流強弱的描述6，電流的微觀表示7，三種速度的區(qū)別1，為什么閃電只有一瞬間而手電筒燈泡可以持續(xù)發(fā)光？手電筒有電源而閃電沒有電源2，電流是怎樣產(chǎn)生的？產(chǎn)生電流需要什么條件？電流的產(chǎn)生：電荷的定向移動形成電流；條件：存在自由移動的電荷，導體兩端存在電壓3，電源的作用是什么？電源是把自由電子從正極搬向負極的裝置；保持導體兩端的電勢差(電壓),使電路有持續(xù)的電流.4，什么是恒定電場？什么是恒定電流？穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場稱為恒定電場大小、方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流5，電流強弱的描述——電流定義：通過導體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用的時間t的比值。定義式：單位：安培（A）1A=1C/s1A=103mA=106μA方向:與正電荷定向移動方向相同，與負電荷定向移動方向相反.注意：電流是有大小有方向的標量，電解液中q為正負電荷量之和6，電流的微觀表示——I=nqsv7，三種速度的區(qū)別：電流傳導速率、定向移動速率、熱運動速率導體中自由電荷在電場力作用下發(fā)生定向移動形成電流.(瞬時電流)產(chǎn)生條件：（1）存在自由移動的電荷，金屬導體——自由電子電解液——正、負離子（2）導體兩端存在電勢差一、電流的形成-BA-A++++++++_B_______等勢體AB連通器水勢A水勢B抽水機水流+A+++++++___B_____P---二、電源的作用-----電源：能把自由電子從正極搬到負極的裝置作用：保持導體兩端的電勢差(電壓),使電路有持續(xù)的電流.能量轉(zhuǎn)化：克服靜電力做功，將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能--+A+++++++___B_____PMNE0FFnFtMNE0E0E′

MNE導線內(nèi)很快形成沿導線方向的電場三.導線中的電場導體內(nèi)的電場線保持和導線平行四、電流強弱的描述——電流

I=

—

q

t

定義：物理上把通過導體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用的時間t的比值稱為電流。定義式：單位:安培符號A1A=103mA=106μA

電流的方向：與正電荷定向移動方向相同，與負電荷定向移動方向相反.注意：(1)電流是有大小有方向的標量

(2)電解液中，電荷量q表示通過截面的正、負離子電荷量絕對值之和。什么是恒定電場？什么是恒定電流？穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場稱為恒定電場大小、方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流五、電流的微觀表達式

一段橫截面積為S，長為l，粗細均勻的導體,兩端加一定的電壓，自由電荷定向移動的速率為v,導體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷量為q。求導體中的電流強度I。-------ABι總電量電荷總數(shù)nqSvnlSql/vNqtQI====l/v例1

關(guān)于電源以下說法正確的是：(B)A．電源的作用是在電源內(nèi)部把電子由負極不斷地搬運到正極，從而保持兩極之間有穩(wěn)定的電勢差B．電源的作用就是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能C．只要電路中有電源，電路中就一定有電流D．電源實質(zhì)上也是一個用電器，也需要外界提供能量例2某電解槽中,如果在1s內(nèi)共有5×1018個二價正離子和1×1019個一價負離子反向通過面積為0.1m2的某橫截面，則通過該橫截面的電流強度為多大？答案：3.2A例3.

設(shè)氫原子中電子在半徑為r的軌道上做圓周運動，電子的電量為e，質(zhì)量為m，靜電力常量為k，試求等效電流的電流強度．例4.一截面積S=1mm2的銅導線,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,求銅導線中自由電子定向移動的速率.可認為銅導線中平均每個銅原子貢獻一個自由電子.vvvvv三種速率比較內(nèi)容

電子定向移動的速率電子熱運動的速率電場傳導的速率物理意義電流由電荷的定向移動形成，電流I＝neSv，其中v就是電子定向移動的速率。導體內(nèi)部電子在不停地做無規(guī)則熱運動,由于熱運動向各個方向運動的機會相等,故不能形成電流.等于光速，閉合開關(guān)的瞬間，電路中各處以光速建立恒定電場，電路中各處的自由電子幾乎同時定向移動，整個電路也幾乎同時形成了電流。大小10－5

m/s105

m/s3×108

m/s六、三種速率5.有一橫截面積為S的銅導線，流徑其中的電流強度為I，設(shè)每單位體積的導線中有n個自由電子，電子的電量為e，此時電子的定向移動速度為v，在△t時間內(nèi)，通過導線的橫截面積的自由電子數(shù)目可表示為

（

）

6.對電流概念的正確理解是（）A．通過導體的橫截面的電量越多，電流越大B．導體的橫截面越大，電流越大C．單位時間內(nèi)通過導體橫截面的電量越大，電流越大D．導體中的自由電荷越多，電流越大7.如圖所示，半徑為R的橡膠圓環(huán)均勻帶正電，總電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直于環(huán)所在平面且通過圓心的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，將產(chǎn)生等效電流