7直流电10-11课件.pptVIP

* 第十一章 原子核和放射性 二、教学内容(6学时) 原子核的组成,同位素,原子核的稳定性，放射性衰变的类型,放射性衰变规律。衰变常数,半衰期,平均寿命。放射性活度。射线与物质的相互作用,射线探测器,γ照相机的成像原理，SPECT成像原理，正电子发射断层成像原理，核医学影像技术的医疗应用。 一、目的要求 掌握原子核的组成，掌握放射性衰变的一般规律，理解射线与物质相互作用的机制。了解放射线核素的医疗应用和放射线防护的一般知识。了解核医学成像的基本原理。 电流强度：单位时间内通过导体任意横截面的电量。单位：1A＝1C.s-1，方向：正电荷在导线内定向漂移的方向。 电流强度没有给出空间某一点自由电荷运动特征。 电流密度矢量：大小：通过垂直于正电荷运动方向的单位面积上的电流强度。方向：该点正电荷定向运动的方向。 思考题：1. 定向运动是载流子在电场作用下，在原来热运动基础上附加的运动。而电场在真空中是以光速建立的，所以各处载流子的定向运动几乎是同时开始的。2. 两个条件：载流子和电场。 电荷的运动可形成电流，也可引起空间电荷分布的变化。由电荷守恒定律，单位时间内由S流出的净电荷应等于S内的电量的减少。强调左侧是曲面流出的电量；而q是S曲面内的电量。 外电路：静电力作用下电荷定向运动，形成电流；内电路：非静电力把正电荷从低电势移向高电势。 温差电源：温差与浓度相联系的扩散作用将热能转化为电能。 电荷的运动可形成电流，也可引起空间电荷分布的变化。由电荷守恒定律，单位时间内由S流出的净电荷应等于S内的电量的减少。强调左侧是曲面流出的电量；而q是S曲面内的电量。 外电路：静电力作用下电荷定向运动，形成电流；内电路：非静电力把正电荷从低电势移向高电势。 温差电源：温差与浓度相联系的扩散作用将热能转化为电能。 电源的电动势衡量电源转换能量的能力大小的物理量，反映了电源中非静电力做功的本领。电动势是标量，但同电流一样，有方向。电源的方向是从负极经电源内部到正极。电源的电动势与端电压：当内电阻为0和外电路接通时，端电压和电动势相等。 * 已知： ?A=24V， RiA=2Ω， ?B=12V， RiB=1Ω， R=3Ω， I =2A 求：（4）电池A消耗的化学能功率及 所输出的有效功率； I R B 3 4 1 I I A RiB RiA 2 解： （4）由电动势的定义可知，当电源中通有电流I 时，电源作功的功率为： 电池A所消耗的化学能功率P1=I?A=2?24=48W， 输出功率P2=IU12=2?20=40W ， 消耗于内阻的功率P3=I 2RiA=4?2=8W。 P3等于P1减去P2。 * 已知： ?A=24V， RiA=2Ω， ?B=12V， RiB=1Ω， R=3Ω， I =2A 求： （5）输入电池B的功率及转变为化学能的功率；（6）电阻R所产生的热功率。 I R B 3 4 1 I I A RiB RiA 2 解：（5）输入电池B的功率 P4=IU34=2?14=28W ， 其中变化为化学能的功率 P5=I?B=12?2=24W ， 消耗于内阻的功率 P6= P4 - P5 =I 2RiB=4W。 （6）电阻R上的热功率 P7=I 2R=4?3W=12W。 最后应当指出：按能量守恒定律，电池A所消耗的化学能功率，应等于电池B中转变为化学能的功率以及消耗在外电阻和两电池内电阻上的热功率。 * 对于多个回路的复杂电路利用欧姆定律已经不能求解，解决这复杂的电路的基本方法之一是利用基尔霍夫定律。 基尔霍夫 §7-3　基尔霍夫定律及应用 * 一、基尔霍夫第一定律 节点（Node）：三条或三条以上支路的汇合点。 基尔霍夫第一定律：在任一节点处，流进节点的电流和流出节点的电流的代数和等于零。 支路（branch）：电路中流过同一电流的分支。 * 令流出为“+”，有： 例 流进的电流等于流出的电流 * 二、基尔霍夫第二定律 基尔霍夫第二定律：对组成复杂电路的任一闭合电路，其电势降的代数和为零。 回路（Loop)： 在电路中，由支路构成的任何闭合路经 网孔 ： 内部没有支路的回路。 * 选定回路绕行方向， 顺时针或逆时针. I1 + US1 R1 I4 _ + US4 R4 I3 R3 R2 I2 _ –R1I1+R2I2–R3I3+R4I4-US1+US4=0 * 注意事项： （1）如果电路中有n个节点，那么只有(n-1)个相互 独立的节点电流方程。 （2）新选定的回路中，至少应有一段电路是已选回路中未曾出现过的。 （3）独立方程的个数应等于未知数的个数。 三、 基尔霍夫方程组的应用