恒定电流和恒定电场

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1、恒定电流和恒定电场(SteadyCurrentandSteadyElectricField)1、电流强度、电流密度、电源电动势2、一段含源电路的欧姆定律、基尔霍夫定律本章要点电流密度电流：带电粒子的定向运动。电流形成条件(导体内)：1、导体内有可以自由运动的带电粒子。2、导体内要维持一个电场。电流强度（标量）单位时间通过导体某一横截面带电粒子的电量。电流的方向：正电荷运动的方向。电流密度电流密度(矢量）方向：该点正电荷定向运动的方向。大小：单位时间内通过该点垂直于带电粒子运动方向单位面积的电荷量。（或：通过垂直于

2、该点带电粒子运动方向的单位面积上的电流强度。）单位：A/m2(安/米2)电流密度电流强度与电流密度的关系电流强度是通过某一截面的电流密度的通量。电流密度能精确地描述导体空间中每一个点的电流分布，=(x,y,z)，即导体内存在一个矢量场，称为电流场。电流连续性方程单位时间内通过闭合曲面向外流出的电荷，等于此时间内闭合曲面里电荷的减少量。电荷守恒定律在电流场中的数学表达式。电流连续性方程恒定（稳恒）电流：通过导体内任意一点的电流密度不随时间变化的电流。要求：导体中电荷分布不随时间变化，形成不随时间变化的恒定电场。

3、意义：电流恒定时，流入任一闭合曲面的电荷量等于流出的电荷量。或者：电流恒定时，流入任一闭合曲面的电流强度之和等于流出的电流强度之和。电源的电动势电源的电动势电源：提供非静电力的装置电动势：非静电力把单位正电荷从负极通过电源内部移到正极所作的功。电动势是一个标量，但为了计算方便，我们定义其方向为：由电源负极经电源内部指向正极。欧姆定律欧姆定律的微分形式欧姆定律一般金属或电解液，欧姆定律在相当大的电压范围内是成立的，但对于许多导体或半导体，欧姆定律不成立，这种非欧姆导电特性有很大的实际意义，在电子技术、电子计算机技术

4、等现代技术中有重要作用。注意焦耳-楞次定律对一段导体，电流的功率：电能转化为热能焦耳-楞次定律的本质是能量守恒定律。焦耳－楞次定律的微分形式一段含源电路的欧姆定律CABR1R2ε1r1ε2r2ε3r3I3I2I1一段含源电路的欧姆定律符号规则：1、电路方向：始→末2、电阻恒为正3、I、ε与电路方向相同则取正，相反则取负。（如I、ε方向未知，可自行假定。计算结果为正说明假设正确，为负则说明实际方向与假设相反。）自己推导闭合电路的欧姆定律。例1例1II解：设电路和电流方向均为顺时针（bcdb）基尔霍夫定律基本概念支路

5、：至少含有一个电路元件，电流处处相等。节点：n≥3回路：各支路电流不一定相等。基尔霍夫第一定律（节点电流定律）SI基尔霍夫定律独立节点对A点:对B点：若电路中有n个节点就有n-1个独立节点。基尔霍夫第二定律（回路电压定律）基尔霍夫定律符号规则：1、任选一个回路方向（顺时针或逆时针）2、电阻恒为正3、I、ε与回路方向相同则取正，相反则取负。（如I、ε方向未知，可自行假定。计算结果为正说明假设正确，为负则说明实际方向与假设相反。）独立回路：至少有一条支路在其它回路中没用过。例2I1I2I3如图所示电路中，例2解：对节

6、点b有：对回路abefa有：对回路bcdeb有：三式联立得：I1I2I3本章小结一段含源电路的欧姆定律基尔霍夫定律闭合电路的欧姆定律独立节点独立回路电流连续性方程作业思考题：10-2、10-4、10-7习题：10-18、10-25