《电磁学》赵凯华陈熙谋no3chapter答案

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1、《电磁学》思考题和计算题　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第三章第三章稳恒电流§3.1电流的稳恒条件和导电规律思考题：1、电流是电荷的流动，在电流密度j≠0的地方，电荷的体密度ρ是否可能等于0？答：可能。在导体中，电流密度j≠0的地方虽然有电荷流动，但只要能保证该处单位体积内的正、负电荷数值相等（即无净余电荷），就保证了电荷的体密度ρ＝０。在稳恒电流情况下，可以做到这一点，条件是导体要均匀，即电导率为一恒量。2、关系式U=IR是否适用于非线性电阻？答：对于非线性电阻，当加在它两端的电位差Ｕ改变时，它的电阻Ｒ要随着Ｕ的改变而变化，不是一个常量，其Ｕ－Ｉ曲线不是直线，欧

2、姆定律不适用。但是仍可以定义导体的电阻为Ｒ＝Ｕ／Ｉ。由此，对非线性电阻来说，仍可得到Ｕ＝ＩＲ的关系，这里Ｒ不是常量，所以它不是欧姆定律表达式的形式的变换。对于非线性电阻，Ｕ、Ｉ、Ｒ三个量是瞬时对应关系。3、焦耳定律可写成P=I2R和P=U2/R两种形式，从前者看热功率P正比于R，从后式看热功率反比于R，究竟哪种说法对？答：两种说法都对，只是各自的条件不同。前式是在Ｉ一定的条件下成立，如串联电路中各电阻上的热功率与阻值Ｒ成正比；后式是在电压Ｕ一定的条件下成立，如并联电路中各电阻上的热功率与Ｒ成反比。因此两式并不矛盾。4、两个电炉，其标称功率分别为W1、W2，已知W1>W2，哪个电炉的电阻大？答：

3、设电炉的额定电压相同，在Ｕ一定时，Ｗ与Ｒ成反比。已知W1>W2，所以Ｒ1

4、学》思考题和计算题　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第三章1、将电压U加在一根导线的两端，设导线截面的直径为d，长度为l。试分别讨论下列情况对自由电子漂移速度的影响：（1）U增至2倍；（2）l增至2倍；（3）d增至2倍。答：导体中自由电子的漂移速率是　（１）当l、Ｓ不变，Ｕ增至２倍时，由Ｕ＝ＩＲ可知，Ｉ也增至２倍，故u增至２倍；（２）当Ｓ、Ｕ不变，l增至２倍时，由电阻定律可知Ｒ增至２倍；再由Ｕ＝ＩＲ可知，Ｉ减小到原来的１／２。故u减小到原来的１／２；（３）当Ｕ、l不变，d增至2倍，增至４倍时，由电阻定律可知，Ｒ减小到原来的１／４，Ｉ将增至４倍，结果u保持不变。2、在

5、真空中电子运动的轨迹并不总是逆着电力线，为什么在金属导体内电流线永远与电力线重合？答：在真空中，电子的运动轨迹一般说来不是逆着电力线，只在电子的初速度为零，电力线是直线的情况下，电子才逆着电力线运动。在金属导体中，电流密度与电场强度的关系遵从欧姆定律，即在金属导体中任一点，j的方向与Ｅ的方向一致，而某点j的方向就是该点电流线的方向，Ｅ的方向就是该点电力线的方向。所以金属导体内电流与电力线永远重合。―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――习题：1、一导线载有10A直流电流，在20s内有多少电子流过它的横截面？解：（个）2、技术上为了安全，铜线内电流密度不得超

6、过6A/mm2，某车间需用电20A，导线的直径不得小于多少？解：　　　　Ｓ１Ｓ２j3、试根据电流的连续方程证明：在稳恒条件下通过一个电流管任意两个截面的电流强度相等。证明：以电流管侧壁及两个任意截面Ｓ１、Ｓ２构成一个闭合面。对此闭合面，　　　由电流连续方程　　　得　　　即Ｉ２＝Ｉ１124《电磁学》思考题和计算题　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第三章1、有一种康铜丝的横截面积为0.10mm2，电阻率为ρ=49×10-8Ω·m。用它绕制一个6.0Ω的电阻，需要多长？解：　　　2、在某一电路中，原准备用横截面积为10mm2的铜导线作输电线，为了节约用铜，改用相同电阻，相

7、同长度的铝线代替，问应选用多大横截面积的铝导线？解：3、附图中两边为电导率很大的导体，中间两层是电导率分别为σ1、σ2的均匀导电介质，其厚度分别为d1、d2，导体的截面积为S，通过导体的稳恒电流为I，求：（１）两层导电介质中的场强Ｅ1和Ｅ2；Ａ　Ｂ　　Ｃσ1　σ2IId1d2（２）电位差ＵＡＢ和ＵＢＣ。解：（1）（2）abl７、一个铜圆柱体半径为a，长为l，外面套有一个与它共轴且等长的圆筒，筒的内