期中考试时间定于第九周星期六(11月9日).pptVIP

* 通知 期中考试时间定于第九周星期六（11月9日） 考试范围：从热学开始到电磁学第六章。 考试内容：其中做过的习题、书上的例题 占60%。 全国物理竞赛报名，今天是最后一天。 报名地点：主424 应用学院学生工作部 静电场能量为: 静电场能量密度： 复习上次课主要内容： 例6 接上电源充电， 两空气电容器并联起来 和 2 1 C C 极板上电量都不变。 和 2 1 C C ) A ( 极板上电量不变。 2 C 极板上电量增大， 1 C ) B ( 极板上电量减少。 极板上电量增大， 2 1 C C ) C ( 极板上电量增大。 极板上电量减少， 2 1 C C ) D ( 则： 中。 一电介质板插入 然后将电源断开，再把 1 C 解： 求:空间电场的总能量是多少? 提示:用电场能量公式 已知: 电子电荷 e , 均匀分布在 半径为 的 球体空间内部 例 7 解: 1)任取小体元 2)小体元的能量 1.求外部能量 小体元内: 3)球外空间总能量 2.求内部能量: 1)任取小体元 2)小体元的能量 小体元内: 3)球内空间总能量 例8：半径为R的金属球外面包有一层 相对介电常数为 的电介质壳， 介质壳的内、外半径分别为R和2R 介质内均匀分布着电量为q0的自由电荷 金属球接地，求介质壳外表面的电势。 解： 设接地导体带电量 为 利用介质中的 高斯定理，可求出介质的 电位移矢量，电场强度 由 求得电场强度 接地点的电势为0 解得： 介质球表面的电势： 第六章 恒定电流 一、电流 电荷的定向运动形成电流 1.电流分类： 传导电流：电子或离子在导体中作 有向运动形成的电流。 运流电流：电子或离子甚至是宏观带电体在 空间作机械运动形成的电流。 2.电流形成条件(导体内)： (a)导体内有可以自由运动的电荷； (b)导体有电场。 §6 .1 §6.2 电流 电流密度 方向：正电荷运动的方向 单位：安培 A Δ = q t d d q t Δ 0 lim I = Δ t 3.电流强度： 大小：单位时间通过导体某一横截面的电量。 1. 金属中电子的热运动与整体漂移运动 场作用下，所有电子都逆着电场方向作整体漂移运动，形成电流。 二、电流密度 按照经典电磁理论，无外电场作用时， 金属中的电子作无规则的热运动。在外电 室温时电子漂移运动的平均速率的数量 级约为： 10 4 m s . 1 10 5 m s . 1 室温时电子热运动的平均速率的数量级 约为： 2. 电流密度 电流强度对电流的描述比较粗糙： I不能反映不同截面处及同一截面不同位置处 电荷流动的情况。 引入电流密度矢量—描写空间各点电流大小和方向的物理量。 1).定义:某点的电流密度 方向：该点正电荷定向运动的方向。 即该点电场强度的方向。 大小：单位时间内通过垂直于该点正电荷 运动方向 的单位面积上的电量。 d S d I j = dI dS? 2).电流密度和电流强度的关系 (a)通过面元dS?的电流强度 ? dS dS? n 电流线 j j d S θ S 电流强度是通过某一面积的电流密度的通量 任取小面元 通过小面元的电流强度 通过任一面积S的电流强度 (b)通过电流场中任一面积 S 的电流强度 j j 2 1 j 3 单位时间流入S 面的电量为 电流密度: 三. 电流连续性方程 s s 3 2 1 s S 得到电荷守恒方程: 若节点处无电荷积累 即： j 2 1 j j 3 s 2 s 1 s 3 S 四.恒定电流 电流场中每一点的电流密度的大小和方向均 不随时间改变 恒定条件： 恒定电流的电路必须闭合 j 2 1 j j 3 s 2 s 1 s 3 S v 电子漂移运动平均速度 §6.3 欧姆定律 焦耳定律 一、电流密度与电子漂移运动平均速度的关系 设:n —导体内某点处自由电子数密度 在一秒内柱体内 所有电子都能通 过S截面， v S E S n v e I = j n v e = 所以通过S面的电流强度为： 电流密度为： v S E R d l = ρ d S 二、欧姆定律的微分形式 在导体的电流场中 设想取出一小圆柱体 (长 dl 、横截面 dS ) dU —小柱体两端的电压 dI —小柱体中的电流强度 = d l d S ? ? ρ 1 = 电导率 d l d S d U U U + I d (I= U R ) d l d S d U U U + I d R d l = ρ d S = d