高中物理選修《電流和電源》.ppt

一、電場(chǎng)和電流,第二章、恒定電流,zX.x.K,（1）形成：,電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流。,（2）產(chǎn)生電流的條件：,自由電荷,、電流,一、電源和電流,保持電勢(shì)差,+,-,E,內(nèi)因,外因,來(lái)源:Z|xx|k.Com,（3）電流方向：,規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向,（4）電流強(qiáng)度：,、電流,一、電源和電流,I,單位：安培（A）,+,-,E,單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量。,安培是基本單位。,1、在稀CuSO4溶液中插入兩碳棒極板，在兩極板上加一定的電壓，在10s內(nèi)有51018個(gè)Cu離子通過(guò)某截面，則碳棒中的電流強(qiáng)度為多大？,例與練,2、原子中電子繞原子核的圓周運(yùn)動(dòng)可以等效為環(huán)形電流。設(shè)氫原子的電子以速率v在半徑為r的圓周軌道上運(yùn)動(dòng)，電子的電量為e，等效電流有多大？,例與練,解：設(shè)電子圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T：,3、有一橫截面為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)單位體積的導(dǎo)線有n個(gè)自由電子，電子電量為e，電子的定向移動(dòng)速度為v，在t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目N可表示為（）AnvStBnvtCIt/eDIt/Se,例與練,AC,直流電：電流方向不隨時(shí)間變化的電流。,交流電：大小、方向隨時(shí)間作周期變化的電流。,（5）電流分類：,、電流,一、電源和電流,電流大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流恒定電流。,_,等勢(shì)體,導(dǎo)體中自由電子的定向移動(dòng)使兩個(gè)帶電體成為等勢(shì)體,達(dá)到靜電平衡，導(dǎo)線R中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)電流,抽水機(jī),電源,P的作用:把電子從A搬運(yùn)到B，使A、B之間始終保持一定的電勢(shì)差。,+,-,F,形成恒定電流的條件：,保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差(電壓),2、電源,一、電源和電流,干電池：,發(fā)電機(jī)：,通過(guò)化學(xué)作用把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極。,通過(guò)電磁作用把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極。,電源,+,-,正極,負(fù)極,電源的作用:就是把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極，使電源兩極間保持一定的電勢(shì)差。,F,來(lái)源:Z|xx|k.Com,4、有一橫截面為S1mm2的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I=1A，已知銅的密度為=8.9103Kg/m3，銅的摩爾質(zhì)量為M6.4102Kg/mol，阿伏加得羅常數(shù)NA6.01023/mol，電子電量為e=1.61019C。在這個(gè)問(wèn)題中可認(rèn)為每個(gè)銅原子貢獻(xiàn)一個(gè)電子，求銅導(dǎo)線中自由電子定向移動(dòng)速率v。,例與練,析與解,三種速度的區(qū)別,（1）電流傳導(dǎo)速率等于光速，電路一接通，導(dǎo)體中的電子立即受到電場(chǎng)力作用而定向移動(dòng)形成電流。（對(duì)整體而言）,（2）電子定向移動(dòng)速率，其大小與電流有關(guān)，一般每秒為10-2-10-m的數(shù)量級(jí)。（對(duì)每個(gè)電子而言）,（3）電子熱運(yùn)動(dòng)速率，任何微觀粒子都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，其速度與溫度有關(guān)，通常情況為每秒幾百米。,