稳恒电场和电流7.ppt

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1、第十四章稳恒电流与稳恒电场本章内容：电流强度电流密度电流的连续性方程稳恒电流稳恒电场电动势静电场中的导体处于静电平衡时，其内部的场强为零，内部没有电荷作定向的宏观运动。导体内任意两点间将维持恒定的电势差，在导体内将维持一个电场，导体内的电荷在电场力的作用下作宏观的定向运动，形成电流。Uu14.1电流电流密度一、电流如果把导体接在电源的两极上电荷宏观定向运动——电流（传导电流、运流电流）1.电流强度电流强度是单位时间内通过任一截面的电量，它是表示电路中电流强弱的物理量。SI单位：库仑/秒=安培英国制造的电流计1900年左右的产品当通过任一截面的电量不均匀时

2、，用电流强度来描述就不够用了。2.电流密度（currentdensity）大块导体这时有必要引入一个新的物理量，电流密度来描述空间不同点电流的情况。运动方向的运动方向的单位矢量单位矢量单位矢量单位矢量法线的法线的垂直通过的面元垂直通过的面元任意面元任意面元电流密度矢量的方向：正电荷宏观定向运动的方向大小：穿过某截面的电流强度等于电流密度矢量穿过该截面的通量。则3.电流连续性方程类似电场线，引入电流线来描述由组成的电流分布，称之为电流场。曲线上每一点的切线方向就是的方向，曲线的疏密表示它的大小。电流线的数密度。即根据电荷守恒，在有电流分布的空间做一闭合曲面

3、，单位时间内穿入、穿出该曲面的电量等于曲面内电量变化率的负值。封闭面上电流密度的通量等于该面内电荷减少的速率电流线发出于正电荷减少的地方终止于正电荷增加的地方—电流连续性方程这实际上就是电荷守恒定律微分形式二、稳恒电流电流稳恒则电荷分布不随时间变化其结果是：电流场中每一点的电流密度的大小和方向均不随时间改变即则微分形式如果要在导线中维持一个各点电流密度的大小和方向都不随时间变化的稳恒电流，必须在导体内建立一个不随时间变化的稳恒电场。这就要求激发电场的电荷分布不随时间变化。三、稳恒电场恒定电流情况下的电荷分布（净电荷的宏观分布不随时间改变)产生的恒定电场与

4、静电场服从同样的基本规律如高斯定理和环路定理但在稳恒电场中导体内部的场强不等于零电势差的概念也相同恒定电场与静电场的异同恒定电场静电场宏观电荷空间分布不随时间变化满足满足可引入电势概念维持电场需耗能维持电场不需耗能导体内电场分布导体内四.电动势1、只靠静电力不能维持恒定电流电流时间独立的带电电容器只在静电力作用下通过外路放电放电电流不能维持恒定电源2、要有外来非静电力才能维持恒定电流静电力电源中：单位正电荷受的非静电力单位正电荷受的静电力电源与外路接通，处于正常工作状态时为常数A、B间保持恒定的电势差，电路中的电流保持稳定。外来非静电力（如电解液与极板物

5、质的化学作用）3、电源的电动势电动势描述电源中非静电力做功的本领（反映电源将其它形式的能转变成电能的本领）。电源化学电池（化学作用）光电池（光电效应）发电机（磁场对运动电荷的作用）定义：电源的电动势内路非静电力将单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功3、电源的电动势电动势描述电源中非静电力做功的本领（反映电源将其它形式的能转变成电能的本领）。电源化学电池（化学作用）光电池（光电效应）发电机（磁场对运动电荷的作用）定义：电源的电动势内路非静电力将单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功电动势是标量。习惯规定经电源内由负极指向正极为正。电源电动势大小由

6、电源本身性质决定，与外电路无关。几种化学电池的电动势名称电动势（伏）铁镍蓄电池1.11.41.2镍氢化物可充干电池蓄电池锌银1.5干电池锌锰蓄电池锂锰电池3.03.65锂亚硫酰氯电池镍镉蓄电池1.21.51.61.92.0描述电源中非静电力做功的本领（反映电源将其它形式的能转变成电能的本领）。电源化学电池（化学作用）光电池（光电效应）发电机（磁场对运动电荷的作用）定义：电源的电动势内路非静电力将单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功电动势是标量。习惯规定经电源内由负极指向正极为正。电源电动势大小由电源本身性质决定，与外电路无关。几种化学电池的电动势名

7、称电动势（伏）铁镍蓄电池1.11.41.2镍氢化物可充干电池蓄电池锌银1.5干电池锌锰蓄电池锂锰电池3.03.65锂亚硫酰氯电池镍镉蓄电池1.21.51.61.92.03、电源的电动势电动势若在一闭合回路上到处连续分布着某种形式的电源的非静电力作用（无法区分内路或外路），则电源电动势用闭合回路积分概念定义。绕闭合回路移动一周（2）将单位正电荷从电源内部的正极移动到负极时静电场力做的功（3）将单位正电荷绕闭合回路移动一周时非静电场力做的功（4）以上说法都不是（1）电源两端的电势差；关于电动势的概念，下列说法正确的是请在放映状态下点击你认为是对的答案随堂小议

8、结束选择小议链接1（2）将单位正电荷从电源内部的正极移动到负极时静电场力做的功（