大學(xué)物理8-1恒定電流

§8-1恒定電流一、電流電流密度載流子：電荷的攜帶者，如自由電子（金屬導(dǎo)體）空穴（半導(dǎo)體)、正負離子（電解液）電流:電荷的定向運動。電流形成條件

(導(dǎo)體內(nèi))：導(dǎo)體內(nèi)有可以自由運動的電荷；導(dǎo)體內(nèi)要維持一個電場。電流強度：單位時間通過導(dǎo)體某一橫截面的電量。方向：正電荷運動的方向，有方向的標量。單位：A(安培)。恒定電流：電流的大小和方向不隨時間而變化。幾種典型的電流分布粗細均勻的金屬導(dǎo)體粗細不均勻的金屬導(dǎo)線半球形接地電極附近的電流幾種典型的電流分布電阻法勘探礦藏時的電流同軸電纜中的漏電流可見，導(dǎo)體中不同部分電流分布不同，電流強度I不能細致反映導(dǎo)體中各點電流分布。電流密度

精確描述導(dǎo)體中電流分布情況，是空間位置的矢量函數(shù)。電流密度矢量定義：方向與該點正電荷運動方向一致；大小等于垂直于電流方向的單位面積的電流。電流強度與電流密度的關(guān)系為單位：Ａ／ｍ２太陽能電池美軍薄膜太陽能電池帳篷鋰電池電源二、電源的電動勢電源電源：電源內(nèi)部，“非靜電力”作功，把電荷從電勢能低的一端移到電勢能高的一端，把其他形式的能量轉(zhuǎn)變成電能。電動勢：電源把單位正電荷經(jīng)內(nèi)電路從負極移到正極的過程中，非靜電力所作的功。

定義式：

作用：通過內(nèi)部電荷的移動，保持外電路電場Es存在。單位：J／C，即V反映電源作功能力，與外電路無關(guān)是有方向的標量，規(guī)定其方向為電源內(nèi)部負極指向正極。電源外部回路Ek=0，非靜電場場強沿整個閉合回路的環(huán)流等于電源電動勢，即說明：從場的觀點來看：非靜電力對應(yīng)非靜電場Ek。非靜電場把單位正電荷從負極B經(jīng)電源內(nèi)部移到正極A作功為*三、歐姆定律1.一段含源電路的歐姆定律部分電路的歐姆定律：電阻R單位：（歐姆，簡稱為歐）IＶ2-Ｖ1通過一段導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電勢差成正比，與導(dǎo)體電阻成反比。電阻定律lS導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率，單位：S/m（西門子每米）。導(dǎo)體材料的電阻率，單位：m導(dǎo)體長度導(dǎo)體截面積如圖所示的簡單閉合回路，是電源的內(nèi)阻負載電阻上的電勢降落（電壓）電源內(nèi)的電阻上的電勢降代入閉合電路歐姆定律電路中若有多個電源和負載電阻組成，閉合電路歐姆定律的一般表示：總內(nèi)電阻電路中的電流總負載電阻總電動勢多個電源時，規(guī)定：先任意設(shè)定電路中電流方向，若電動勢指向與電流方向一致，該電動勢為正，否則為負。計算結(jié)果中電流若為正，則與設(shè)定方向一致，否則相反。寫成一般形式，即為一段含源電路的歐姆定律：對于一段包含幾個電源且各部分電流不相等的電路的端電壓的計算（如圖中A、B間的電勢差）右邊各項正負號規(guī)定：先任意設(shè)定電路順序方向，電流方向與電路順序方向一致的電阻上的電勢降取“＋”號，否則取“－”號；電動勢指向與電路順序方向一致的該電動勢取“＋”號，否則取“－”號。2.歐姆定律的微分形式在導(dǎo)體中沿電流方向取一極小的直圓柱體，設(shè)其電阻為R，由歐姆定律，通過該小圓柱體的電流歐姆定律微分形式選擇進入下一節(jié)§8-0教學(xué)基本要求§8-1恒定電流§8-2磁感應(yīng)強度§8-3畢奧-薩伐爾定律§8-4穩(wěn)恒磁場的高斯定理與安培環(huán)路定理§8-5帶電粒子在電場和磁場中的運動