竞赛辅导电路备用ppt课件.ppt

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1、大学物理方　法我校组别：非物理Ａ组1电路的基尔霍夫定律含源电路的欧姆定律应记忆题目中可能会用到这部分知识21、一段含源电路的欧姆定律若含有电源.。。ACBIRRi放电3电源内阻一段含源电路的欧姆定律.。。ACBIRRi4.。。ACBIRRi放电充电路端电压.。。ACBIRRi电势降落为正若5电路中任意两点之间的电势差：当不能忽略电源内阻时，可把电源等效成一个电动势为，内电阻为零和一个电阻为的串联。电势降落为正6巡视方向电势降落为正7因为,所以通过节点电流的代数和为零基尔霍夫第一定律：也称为节点的电流方程。2、基尔霍夫定律：支路branch把任意一条电源和电阻串联的电路

2、叫做支路回路loop把n条支路构成的通路叫做回路节点node三条或更多条支路的汇集点叫做节点。8基尔霍夫第二定律：也称为回路的电压方程。若有个节点，则有个电流方程。计算结果电流为正值，说明实际电流方向与图中所设相同。若电流为负值。表明实际电流方向与图中所设相反。三条支路两个节点任一回路电压降的代数和为零个回路电压方程。若有条支路，则有可解出条支路的电流。9计算结果电流为正值，说明实际电流方向与图中所设相同。若电流为负值，表明实际电流方向与图中所设相反。例：双电源供电电路基尔霍夫第二定律第一定律常系数线性方程组可解巡视方向10例：电桥(electricbridge)*桥路平衡时，

3、所以：一般情况：ABDA回路BCDB回路ABCEFA回路ABCDA回路是不独立11例：电势差计电路如图是标准电动势是待测电动势工作时在合上开关后，将、合到一侧，在保持不动的情况下，调整电阻使电流计中无电流。此时电流全部流过AB电阻丝，可列出回路电压方程：12保持R不变将、合到一侧，调整滑动接头的位置直到电流计中无电流，同理可得：AB电阻丝是均匀的，它的一段电阻和长度成正比，所以：13例：(1)设每个铜原子贡献一个自由电子,估算铜导线中自由电子数的密度是多少?(2)在家用线路中,容许电流的最大数为15A,铜导线的半径为0.81mm.问在这种情况下,电子漂移速率是多少(3)若铜导线

4、中电流密度是均匀的,问电流的密度值是多少?解:(1)设以表示铜的质量密度,=8.95×103kg/m3.M表示铜的摩尔质量,M=63.5×10-3kg/mol,NA表示阿伏加得罗常数,那么铜内自由电子的数密度为14(2)可得自由电子的平均漂移速率为(3)电流密度则为:自由电子的漂移速率比蜗牛的爬行速率还要慢。15例：有一内半径为R1,外半径为R2的金属圆柱桶,长度为l,其电阻率为.若圆柱筒内缘电势高于外缘电势,求它们的电势差为U时,圆柱体中,沿径向的电流为多少?解1：如图所示,一半径r和r+dr作两个圆柱面,则圆柱面的面积为S=2rl.有电阻的定义,可得两个圆柱面间的电

5、阻为:R1rR2drl16由于圆柱筒内外缘之间的电势差为U,所以由欧姆定律可求得圆柱筒的径向电流为解2:对半径为r的圆柱体来说,由于对称性,圆柱面上各点电流密度j的大小均相等,各点电流密度的反向均沿矢径向外,因此,通过半径为r的圆柱面S的电流为17又由欧姆定律的微分形式,圆柱体上的电场强度E的大小为E的方向沿矢径向外.于是,圆柱体内外缘之间的电势差为由此可得18例：有两个分别带有正负电荷Q的良导体A和B,它们被相对电容率为r,电阻率为的物质所包围.证明该带电导体之间的电流和导体的尺寸以及它们之间的距离无关.解:因为两导体之间任一点的电流密度取决于该点的电场强度,所以我们应先

6、求得导体中任意一点的电场强度E.设任意一个导体A被闭合曲面所包围.由电介质中的高斯定理SA+QerB-Qr19计算离开导体A的总电流.设在闭合曲面S上任意点的电流密度为j,那么离开导体A的总电流为而在电阻率为的物质中,任意点的电流密度为j=E/于是,考虑到闭合曲面S上各点的电阻率相同,总电流可以写成由上式明显看出,两带电体之间的电流仅依赖于Q,和,而与导体的尺寸和它们之间的距离无关20例：如图所示的电路中,电源电动势E1,E2与分别为2V和4V,其内阻略去不计.外电阻R1为2.R2为2,R3为6.求(1)电路中的电流为多少(2)A,B,C相邻两点间的电势降为多少,

7、作图表示.解(1)电动势E1与E2的方向相反,且E2>E1.设电路中的电流方向为图示的逆时针方向.如从点A出发,沿逆时针方向绕电路一周,各部分电势之和为R1R2R3BACE1E2I21应该指出,如图所示的电路中,两个电源作用是不同的,电动势为E1的电源对电路提供能量,而电动势为E2的电源则是接受能量的,它处于充电状态(2)A与C两点之间的电势降为即A点的电势高于C的电势。C与B两点的电势降为B与A两点的电势降为B点电势低于A点电势.R1R2R3BACE1E2I22例有两只蓄电池,电动势分别为