基尔霍夫定律课件

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1、直流电直流电第八章directcurrentchapter5漂移速度(driftvelocity)：载流子定向移动的平均速度。传导电流(conductioncurrent)：载流子相对于导体的定向移动。第一节稳恒电流的性质一.电流与电流密度1.电流载流子(Carrier)：导体中可自由移动的带电粒子。AB自由电子定向漂移直流电路中的金属导体ABVV非等势体sI电流强度Iqt稳恒电流（直流电流）：电流强度的大小和方向不随时间变化。IIdIdP电流通过大块导体时,通常在同一截面上不同部位的电流无论大小或方向都不一样，这种导体称为容积导体。如何描写容积导体截

2、面上的电流分布呢?2.容积导体IIdIdPjj运动方向的运动方向dsds任意面元任意面元定义点处的电流密度:P1.方向：该点电流流动的方向.2.大小：等于通过该点处垂直于电流方向的单位截面积的电流强度。(单位：Ａm-2)3.电流强度S设：载流子飘移速度--载流子价数--Z，电子电量--e，载流子体密度--n，则：自由电荷体密度导体电流密度：4.导体中的电流密度:漂移速度：载流子密度：n载流子价数:Z(对于电子:Z=-1)例已知I均匀铜线.end2mm76A电子电量绝对值1.61019C单位体积中含自由电子个数8.41028m3求j电流密度大小；自由电

3、子定向漂移速率平均值v解法提要d241sjIIp()224210A.m2vIsnejneIvens因则qt1.8104ms以后将会知道，电源一旦接通，作用于自由电荷的电场是以光速传播的，但自由电子的定向漂移速率是非常小的。甚至比其热运动平均速率（约10）小得多。5ms二、欧姆定律的微分形式电阻率：单位：欧·米（·m）电导率：单位：西门子/米（S·m-1）电阻率与温度的关系：欧姆定律:(导体)对半导体：对金属导体：（1）电阻为零，一个超导体环移去电源之后，还能保持原有的电流。有人做过实验，发现超导环中的电流持续了二年半而无显著衰减.（2）完全抗磁性。超

4、导材料进入超导态后,便把磁力线排斥于体外，因此其体内的磁感应强度总是零。这种现象称为“迈斯纳效应”(1933年德国物理学家迈斯纳等人在实验中发现)。超导物质共同特征MeissnerEffect超导体磁体1986年德国物理学家柏诺兹和瑞士物理学家缪勒发现了一种氧化物材料，其超导转变温度比以往的超导材料高出12度。这是超导研究的重大突破，美国、中国、日本等国的科学家纷纷研究，很快就发现了在液氮温度区获（-196C。以下）得超导电性的陶瓷材料，此后不断发现高临界温度的超导材料。这就为超导的应用提供了条件。柏诺兹和缪勒也因此获1987年诺贝尔物理奖。超导应用的

5、重大突破1989年，我国科学家发现了转变温度Tc=130K的超导材料。目前高温超导------130K微分形式的欧姆定律jj0dsIdId0ds0dsjjdldl0ds0dsVVdVE电流密度分布电流密度分布任取一段微流管任取一段微流管微流管中导体的电阻率为r微流管中导体的电阻率为r对微流管中的导体应用欧姆定律（I=U/R）V0dsdIlr()VdV()ddI0dsr1()dVldj称电导率r1gEEjg得Ejg称微分形式的欧姆定律与使自由电子作j定向漂移的有何关系？电场E一、电源电动势电源：把其他形式的能量转变为电能的装置。电动势ε:单位正电荷从电源

6、内部自负极移到正极时非静电力所作的功。电动势的方向：从负极经电源内部到正极。-+-++++++++++正极负极ε电子移动方向电流方向第二节基尔霍夫定律电源功率P：单位时间内非静电力所作的功。单位时间在内、外电路上所放出的焦耳热之和等于电源的功率。电源电动势等于非静电力作用下正电荷通过电源从负极到正极的一种电势提升。电势提升抵消内、外电路上的电势降落。IRεR1R内1、R内2、RI1I2I3ABC怎样求电路中两点间的电压？（假设电流方向如图所示）二、含源电路的欧姆定律ACB电路两端电势差等于电阻上电势降落的代数和减去各电源电动势的代数和。--含源电路的欧

7、姆定律电流方向与研究方向一致时，电势降落，IR取正值；电流方向与研究方向相反时，电势增加，IR取负值；电源电动势方向与研究方向相同时，电势提升，取正值；电源电动势方向与研究方向相反时，电势降落，取负值；研究方向当A、B重合，形成闭合回路时:闭合回路中电阻上电势降落的代数和减去各电源电动势提升的代数和为零。（回路电路的欧姆定律）ACB网孔网孔回路回路回路I1I2I3I4I5节点支路支路支路支路：电路中的每一分支。节点节点节点：三条或三条以上支路的汇交点。三、基尔霍夫定律及其应用回路：任意的闭合电路。AGCBA、ABDFA、GCDFG；1、基尔霍夫第一定律

8、即也叫节点电流定律。I2I1I3对任一节点，流入节点的电流之和等于流出该节点的电流之和。若规定