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2.1电源和电流ppt.ppt

上传人:weiwoduzun 文档编号:3309668 上传时间:2018-10-11 格式:PPT 页数:14 大小:1.65MB
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1、2.1电源和电流,电的故事,等势体,一 电源,导体中自由电子在电场力的作用下发生定向移动形成电流。,B失去电子,A得到电子,周围电场迅速减弱,A 、B之间的电势差很快消失,两导体成为一个等势体,达到静电平衡,电子不再定向移动,电流消失 -瞬时电流,类比法理解电源的作用:,水池A、B的水面有一定的高度差,若在A、B之间用一细管连起来,则水在重力的作用下定向移动,从A到B,但A、B的高度差很快消失,水管中只可能有有一个瞬间水流,?,如何让水管中有源源不断的水流呢,在A、B间安一抽水机,将B池中的水及时抽到A中,使水池A中的水量得以及时补充,保持它们之间的高度差,从而使水管中有源源不断的水流。,2、

2、持续电流的形成,装置P电源,倘若在A,B之间连接一个装置P,作用是不断地把电子从A搬运到B,使AB之间始终存在一定的电场,从而保持持续电流。,电源,1.能把自由电子从正极搬到负极的装置.,2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.,模拟小实验,二 恒定电场,1 定义:由稳定分布的电荷产生稳定的电场.2 特点:动态平衡,不是静电场,同时静电场规律适用.,1 导体中形成电流的条件? 2 恒定电流的定义 3 电流的物理意义 4 电流的定义式及各物理量的含义 5 单位 6 方向,恒定电流,?,四、电流的微观表达式,推导:,一段粗细均匀的导体长为L, 两端加一定的电压,自由电荷定向移动

3、的速率为v, 设导体的横截面积为S,导体每单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷量为q。,总电量,电荷总数,nqSv,nlSq,l/v,Nq,t,Q,I,=,=,=,=,l/v,L,思考题,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?怎样解释?,电子定向移动的速率约10 -5 m/s,电子热运动的平均速率10 5 m/s, 电场的传播速率310 8 m/s.,三种速度的区别,(1)电流传导速率等于光速,电路一接通,导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流。(对整体而言),(2)电子定向移动速率,其大小与电流有关,一般每秒为10-2-10-3m的数量级。(对

4、每个电子而言),(3)电子热运动速率,任何微观粒子都做无规则运动,其速度与温度有关,通常情况为每秒几百米。,例1.有一条横截面积S=1mm2 的铜导线,通过的电 流I=1A .已知铜的密度=8.9103 kg/m3 ,铜 的摩尔质量M=6.0210-2 kg/mol,阿伏加德罗 常数NA=6.6210 23mol-1,电子的电量 e=-1.6 10 -19 C 。 求:铜导线中自由电子定向移动的速率,答案:,1、形成电流的条件:(1)存在自由电荷(2)导体两端存在电压 2、电源的作用:提供持续的电压 3、导线中的电场:动态平衡。(恒定电场) 4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. 5、电流:表示电流的强弱程度的物理量.(1)定义式 I=q / t(2)金属导体中电流的计算式,小结,n 为单位体积内自由电荷数目,S 为导体横截面积,v为电荷定向移动速率,q为每个自由电荷的电量,

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