电源和电流_精品课件.ppt

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1、电源和电流回顾：电流是怎样形成的？电流是由电荷的定向移动而形成的。要形成电流，必须满足什么条件？既然电流是由电荷的定向移动而形成的，所以，要形成电流，首先必须要有能够自由移动的电荷——自由电荷。不过，有了自由电荷，并不一定就能形成电流！一般的导体内都有大量的自由电荷（自由电子），但当导体两端没有加上电压时，自由电子只能在各自的平衡位置附近做杂乱无章的热运动，从宏观上看，电荷的热运动，不能形成电流．一旦在导体两端加上一个电压，导体内部就会形成一个电场，导体内部的自由电子将会受到一个与场强方向相反的电场力作用而发生定向移动，从而形成电流。可见，要形成电流，导体两端还必须有电势差。+-U讨论：如图所

2、示，A、B为两个带等量异种电荷的金属球，若用导线将两个球连接起来，导线两端是否有电压？导线中是否有电流流过？A++++++++_B_______-A++++++++_B_______-BA等势体AB连通器水势A水势B抽水机水流--P-+A+++++++___B_____--1.能把电子从A搬运到B的装置。2.作用:保持导体两端的电势差(电压)，使电路有持续的电流。正极负极电源相当于抽水机装置P能够把自由电子从A搬运到B，它就是我们通常所讲的电源。电源在闭合电路中的作用就是：使导线两端或使电源两极间维持稳定不变的电压，使电路中有持续的，稳定不变的电流流过。这个装置就是电源。A、B就是电源的两个极

3、。在有电源的电路中,导线内部的电场又有何特点?讨论:假设在电源正、负极之间连一根导线MNEAB导线内很快形成沿导线方向恒定电场E0假设在电源正、负极之间连一根导线ABMNE0MNEEE0E′导线内很快形成沿导线方向恒定电场MNE0FnFtF恒定电场的电场强度不变故自由电子定向移动的速率会保持不变。如果在电路中串连一个电流表,电流表读数不会变电路中电流的大小和方向不变恒定电流，电流的强弱程度用电流来表示，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。电流的强弱可以用通过导体某一横侧面积的电量和通过这一电量所用时间的比值来表示，这个比值我们称之为电流强度。五、电流强度（1）定义：通过导体某一横

4、截面积的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值叫电流（2）定义式：I=q/t（3）单位：是物理学中七个基本单位之一，在国际单位制中，电流的单位是安培，符号是A．常用单位有毫安（mA）、微安（A）．1A＝103mA＝106A（4）电流是标量．习惯上规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相反；在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子定向移动方向相反．在外电路中电流方向由电源正极到负极，在电源内部电流方向由电源负极到正极。（5）物理意义：表示电流强弱和方向的物理量。对I=q/t的理解要注意：①I=q/t为电流强度的定义式

5、，对任何情况都适用。②电流强度由电路状态所决定，与q、t均无关！例1、在金属导体中，若10s内通过某一横截面的电量为10C，问导体中的电流为多大？例2：如图所示，在cuso4溶液中，正负离子定向移动，测得2s内有1X1019个cu2+与1X1019个so42-通过溶液内部的横载面M,问：溶液中的电流方向向哪里？电流强度为多大？方向由A到B,电流强度为3.2A。ABM例3：氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动而形成的等效电流多大？例4、一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为v,

6、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n，每个自由电荷量为q。设想在导体中取两个横截面B和C，则在时间t内处于相距为vt的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C．BCSvvtqqqq例5:有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C,求铜导线中自由电子定向移动的速率.（可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.）vtvsv讨论:电子的定向运动速率，一般数量级为10-5m/s。如果认为电子的定

7、向运动速率就是电流的传导速率，这和我们的生活经验是否相符？怎样解释？电子热运动速率：任何微观粒子都做无规则运动，其速率与温度有关，通常情况电子热运动的平均速率为105m/s电子定向移动速率:其大小与电流有关，一般数量级为10-5m/s（对每个电子而言）电流传导速率：等于光速3×108m/s.电路一接通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流（对整体而言）注意几个速度问题你知道吗？1手电筒