恒定电流基础知识

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1、—、电流1.定义：电荷的定向移动形成电流.注：此处的电荷指自由电子、正电荷、负电荷.电荷的无规则运动形不成电流，只有定向运动才能形成电流.2.形成电流的条件：导体两端存在电压；存在可以自由移动的电荷.3.电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.若电流是靠自由电子的定向移动形成，则电流的方向与自由电子的定向移动的方向相反.4.电流的定义式：/=仑，t其中0是通过导体截面的电荷量.在国际单位制中电流的单位是安培.lmA=10*A,1hA=10_6A.5.电流的微观本质：如图所示，/D表示粗细均匀的一段导体/,两端加一定的电压，导体中的

2、自由电荷沿导体自由移动的速率为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每个自由电荷的电荷量为q・/Z)导体中的自由电荷数：N=nlS，总电荷量：Q=Nq=nlSq.所有这些电荷都通过横截面D所需要的时间：/=-,导体加)中的电流：I=^-=^-=nqSv.VtI/v由此可见，从微观上看，电流决定于导体中单位体枳内的自由电荷数、电荷量、定向移动速度,还与导体横截面积有关.二、电阻、欧姆定律1.电阻(1)定义：导体两端的电压与导体中的电流的比值叫导体的电阻.(2)定义式：R=-(3)单位：欧姆，国际符号Q注：对给定的导体，它的电

3、阻是一定的，因此，不管导体两端有无电压，电压大小如何，电阻是一定的；不管导体内是否有电流流过，电流强弱如何，电阻是一定的，所以不能说电阻与电压成正比,与电流大小成反比.2.部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比・公式为/汝或写成―乩(2)适用范围：只适用于金属、电解液导体，不适用于乞体导电、半导体，只适用于纯电阻电路，不适用于非纯电阻电路.(3)伏安特性：线性电学元件的伏安特性在1-U图上是过原点的直线，而非线性电学元件的I-U图线不是直线.①电阻恒定不变的导体，它的伏安特性曲线是直线，如图中°、b两

4、直线所示，直线的斜率等于电阻的倒数，斜率大的电阻小.②电阻因外界条件变化而变化的导体，它的伏安特性曲线是曲线，如图中c所示，曲线C随电压的增大，曲线上的任一点与原点的连线的斜率变大，则对应的导体电阻减小.三、串、并联电路的特点1.串联电路的特点①各处的电流强度相等:/二/严厶=•••=/”②分压原理：股…弋③电路的总电阻：R=&+R?+・・・+/?〃④电路两端的电压：(/=C/1+(/2+•••+L/n2.并联电路的特点:①各支路电压相等：U=U]=U2=-=Un②分流原理:I{R}=I2R2==InRn③电路的总电阻：-=—+—+•••+

5、—RR}R“RIMfl④电路中的总电流：/=£+厶+•••+/”【例1】根据欧姆定律，下列说法正确的是()A.从R=U/I可知，导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B.从R=U/1可知，对于某一确定的导体，通过的电流越大，说明导体两端的电压越大C.从I=U/R可知，导体屮的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比D.从R=U/1可知，对于某一确定的导体，所加电压跟通过导体的电流之比是个恒量【例2】欧姆定律不适用于()A.金屈导电B.电解液导电C.稀薄气体导电D.二极管导电【例3】金属钳的电阻值对温度的升降变化非常

6、敏感，下图屮有可能表示金属钳电阻的U-I图线的是哪止匕•?—匕•【例4】如图所示电路屮，电源E=4V,内阻不计，电阻R严只2=&=出=30,则电流表厲的读数为A,电流表A?的读数为A.®—R、R?&R”1

7、【例5】如图所示电路中，各电阻阻值已标出.当输入电压^B=110V时，输出电压V.四、电阻定律1.公式：R=p—S（电阻是导体本身的属性，跟导体两端的电压和通过的电流无关.）2.电阻率z?V①计算公式：p=y-与物体的长度/、横截面积S无关，由物体的材料决定，与温度有关.②物理意义：反映了材料对电流的阻碍作用，在数值上等于用这种材料制成长

8、lm、截面积为lm，的导线的电阻值.③与温度的关系：有些材料（如金属）的电阻率随温度的升高而增大，有些材料（如绝缘体、半导体）的电阻率随温度升高而减小，也有些材料（如猛钢、康铜）的电阻率几乎不受温度的影响.当温度降低到绝对零度附近时，某种材料的电阻率突然减小到零，这种现象是超字材料，处于这种状态的导体叫超导体.五、焦耳定律1、电功（1）定义：导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动电场力做的功称为电功.(2)公式-,IV=Uq=UIt(3)意义：电功是电流做功的过程中电能转化为其他形式的能的多少的量度.2、电功率(1)定艾：电流所做的功跟完成

9、这些功所用时间的比值，叫做电功率.(2)公式：计算电功率的普适公式为p=—a.对于纯电阻电路，计算功率可以用公式p=i2r(3)单位：在国际单位制中的单位是瓦特，符号为W.(4)