《电源和电流 (2)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电源和电流 (2)（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2.1电源和电流,电的故事,等势体,一 电源,导体中自由电子在电场力的作用下发生定向移动形成电流。,B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A 、B之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡，电子不再定向移动，电流消失 -瞬时电流,类比法理解电源的作用：,水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向移动，从A到B，但A、B的高度差很快消失，水管中只可能有有一个瞬间水流,？,如何让水管中有源源不断的水流呢,在A、B间安一抽水机，将B池中的水及时抽到A中，使水池A中的水量得以及时补充，保持它们之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。,2、
2、持续电流的形成,装置P电源,倘若在A,B之间连接一个装置P,作用是不断地把电子从A搬运到B，使AB之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。,电源,1.能把自由电子从正极搬到负极的装置.,2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.,模拟小实验,二 恒定电场,1 定义:由稳定分布的电荷产生稳定的电场. 2 特点:动态平衡,不是静电场,同时静电场规律适用.,1 导体中形成电流的条件？ 2 恒定电流的定义 3 电流的物理意义 4 电流的定义式及各物理量的含义 5 单位 6 方向,恒定电流,？,四、电流的微观表达式,推导：,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
3、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n，每个自由电荷量为q。,总电量,电荷总数,nqSv,nlSq,l/v,Nq,t,Q,I,=,=,=,=,l/v,L,思考题,如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？,电子定向移动的速率约10 -5 m/s， 电子热运动的平均速率10 5 m/s， 电场的传播速率310 8 m/s.,三种速度的区别,（1）电流传导速率等于光速，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）,（2）电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般每秒为10-2 -10-3m的数量
4、级。（对每个电子而言）,（3）电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速度与 温度有关，通常情况为每秒几百米。,例1.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=8.9103 kg/m3 ，铜 的摩尔质量M=6.0210-2 kg/mol，阿伏加德罗 常数NA=6.6210 23mol-1，电子的电量 e=-1.6 10 -19 C 。 求:铜导线中自由电子定向移动的速率,答案：,1、形成电流的条件： （1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压 2、电源的作用：提供持续的电压 3、导线中的电场:动态平衡。(恒定电场) 4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流. 5、电流:表示电流的强弱程度的物理量. （1）定义式 I=q / t （2）金属导体中电流的计算式,小结,n 为单位体积内自由电荷数目，S 为导体横截面积，v为电荷定向移动速率,q为每个自由电荷的电量,
