第二章 恒定电流 2.1 电源和电流.

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1 第二章 恒定电流 2.1 电源和电流

2 电闪雷鸣时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么?

3 电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．
电流的形成 1．电流： 电荷的定向移动形成电流． 　电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．

4 导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差
- - B A _ A + B _ 等势体 A B 水池 抽水机 导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体,达到静电平衡，导线R中会产生一个瞬时电流

5 一.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. - + A _ B P

6 当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流．
3 形成电流的条件： （1）存在自由电荷 　　金属导体——自由电子 电解液——正、负离子 （2）导体两端存在电压 　　 当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流． 　 电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流．

7 二.恒定电场 导线内的电场，是由电源、导线 等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。-----恒定电场

8 由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场.

9 恒定电场 电场强度不变 自由电子在各个位置的定向运动速率也不变 串一个电流表,读数不会变 恒定电流

10 电流是标量．它的运算不遵循平行四边形定则．
三.恒定电流 1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流. 2.电流(I):表示电流的强弱程度. 定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流 . 公式:I= q / t 单位:国际单位 安培(A) 1A=1C/s 常用单位：毫安（mA）、微安（μA） 方向:正电荷定向移动的方向 电流是标量．它的运算不遵循平行四边形定则．

11 （1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 （2）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；
注意 （1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 （2）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； （3）在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子走向移动方向相反．导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。

12 课堂训练 1、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为________A； 1A
2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解液中的电流为_______A． 2A

13 在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取两个截面B和C，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，每个电荷的电荷量为q，电荷的定向移动速率为v
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 ． 3．决定电流大小的微观量

14 已知：n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率 .
在时间t内通过导体某截面的电量为: Q=(VtS)nq 所形成的电流为: I=Q/t=nqSV

15 例题: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
例题: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. vt s v v

16 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，

17 课堂训练 C 3、关于电流的方向，下列叙述中正确的是 A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向
B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定 C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同 C

18 课堂训练 4、某电解质溶液，如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面，那么通过电解质溶液的电流强度是多大？ 3.2 A

19 课堂训练 5、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，求电子绕核运动的等效电流多大？

20 小结: 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:导线内的电场线保持和导线平行.(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 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