《电磁学》第3章-第3.2节-电源及其电动势2学时.pptVIP

第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 第*页 * 华侨大学《电磁学》课程研究组 林志立-激光惯性约束聚变研究 华侨大学信息科学与工程学院 电子科学与技术系 Email：zllin@hqu.edu.cn 林志立 《电磁学》第三章 恒定电流（8学时） QQ群：200310752 内容概要 §3.1电流的恒定条件和导电规律（2学时） §3.2电源及其电动势（2学时） §3.3简单电路（1学时） §3.4复杂电路（2学时） §3.5温差电现象（1学时） §3.6电子发射与气体导电（自学） §3.2 电源及其电动势 3.2.1 非静电力 静电力做功，电势能减少?热能 为了实现恒定电流，即要形成闭合的电流线，需要非静电力做功，把正电荷从低电势处搬到高电势处，或者把负电荷从高电势处搬到低电势处。 非静电力做功，电势能增加 高电势 低电势 重力 摩擦力 外力 正级 负级 §3.2 电源及其电动势 3.2.1 非静电力 这种能提供非静电力的装置称为电源。 导体内存在静电力 作用：推动正电荷由电源正极运动到负极 电源外部 非静电力 电源内部 正电荷的所受静电力：阻止正电荷向正极运动 正电荷的所受非静电力：必须存在，且方向指向正极 正极 负极 §3.2 电源及其电动势 3.2.1 非静电力 非静电力 负极?正极 电流闭合循环的推动过程： 外:正极→负极；内：负极→正极 ?单位正电荷所受的非静电力 We降低 放出焦耳热 电势能升高 能量来源？ 非静电力强度 方向： 方向： 负极正极?负极 干电池、蓄电池：化学能； 温差电源：扩散能； 发电机：机械能。 普遍的欧姆定律: §3.2 电源及其电动势 3.2.2 电动势 由非静电力的功引出一种所谓的势？ 由静电力的功引出电势差、电势 电动势 §3.2 电源及其电动势 3.2.2 电动势 与外电路性质，以及是否外接电路无关 电动势特性: 在电源内部把单位正电荷从负极移到正极，非静电力所做的功。 电动势的定义： 单位：伏[特] V volt / v??lt; v?lt; NAmE vo?lt/ 在整个闭合回路上都有非静电力的情况：比如温差电动势、感生电动势： §3.2 电源及其电动势 3.2.3 电源的路端电压 电源正、负两极间的电压差 路端电压定义： （a）积分路径可选电源内部、外部 (选内部更方便） （b）电源内满足普遍的欧姆定律 说 明： §3.2 电源及其电动势 3.2.3 电源的路端电压 电源正、负两极间的电压差 路端电压定义： ：电源的内电阻 放电：方向与dl相同，θ=0; 充电：方向与dl相反，θ=π; 负号：放电；正号：充电 §3.2 电源及其电动势 3.2.3 电源的路端电压 路端电压 放电： 充电： 电源内阻上的电势降落 (高) 充 电 放 电 理想电压源: r=0 电源电动势大于路端电压 电源电动势小于路端电压 等效电路 等效电路 §3.2 电源及其电动势 3.2.3 电源的路端电压 放电： 充电： 电源的放、充电功率 内阻热能 内阻热能 外电路能量 电源能量 电源能量 外部能量 §3.2 电源及其电动势 3.2.4 闭合回路的电流和输出功率 考虑最简单的电源放电回路 R两端电压： 路端电路： 闭合回路（全电路）欧姆定律 1.电流强度 R不能太小，不然电源容易烧毁。 §3.2 电源及其电动势 3.2.4 闭合回路的电流和输出功率 2.输出功率及匹配条件 短路 R=0 Poutmax? dPout/dR=0 负载电阻与电源的匹配条件 电源最大输出功率 §3.2 电源及其电动势 3.2.6 恒定电路中电荷和静电场的作用 静电平衡