951kj_导体中的电场和电流ppt.pptVIP

重点： 一、电源 二 导线中的电场 三 恒定电流(大小、方向都不随时间变化的电流) 说明：（1）电流为标量，电流虽有方向但是标量 （2）电解液中正负离子定向移动方向虽然相反，但正、负 离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时  中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。 例题1 某电解池，如果在1s中内共有5.0×1018个二价正离子和5.0×1018个一价负电子通过某横截面，那么通过这个横截面的电流强度是多大？ 四 电流的微观表达式 推导： 例题 2 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=6.62 × 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。 解：设自由电子定向移动的速率是v 2 三种速度的区别 注意几个速度问题： * * 难点： 电流的概念及其应用 导线中的电场 电源的作用 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. (瞬时电流) 1、电流的形成 2、持续电流的形成 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。 装置P?电源 假设在电源正负极之间连接一根导线 M N E0 A B P 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,这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场 恒定电场基本性质与静电场相同。 M N E0 F Fn Ft M N E0 M N E E E0 E′ 导线内很快形成沿导线方向恒定电场 电流： 1 定义： 单位时间内通过导体横截面的 电量表示电流强弱的物理量。 2 单位：安培 A 其他单位 mA μA 3 公式： 4 方向：正电荷定向移动的方向 金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。 可得 答案：1.6A 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,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。 - - - - - - - A B ι 总电量 电荷总数 nqSv nlSq l/v Nq t Q I = = = = l/v 通过横截面的电荷量是 由 得 从中解出 代入数值后得 v =7.5 ×10-5 m/s （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的数量级。（对每个电子而言） 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。 vt v s v 例题： 例3.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=8.9×103 kg/m3 ，铜 的摩尔质量M=6.02×10-2 kg/mol，阿伏加德罗 常数NA=6.62×10 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.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） 2.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） 3.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，通常情况为每秒几百米