第11章直流电路.pptVIP

例11-4例11-4：求图示电路中每一支路中的电流。解以上方程得：假设图示的电流方向和回路绕行方向。R1=10ΩaR2=10ΩR3=145Ωε1=220Vε2=200VbI1I2I3由基尔霍夫第一定律：由基尔霍夫第二定律：I2的实际方向与所设方向相反。第30页，共46页，星期日，2025年，2月5日例题图表示把两个无内阻的直流电源并联起来给一个负载供电，设已知电源的电动势以及各个电阻，试求每一电源所供给的电流I1以I2及通过负载的电流I。R1BAR2RI1I2I123?1?2基尔霍夫方程组的应用第31页，共46页，星期日，2025年，2月5日解：利用基尔霍夫定律来解这个问题时，可先根据基尔霍夫第一定律（节点定律）列出电流方程，对节点A：R1BAR2RI1I2I123?1?2由于这电路只有两个节点，所以从节点定律只能得出一个独立的方程，由此对节点B没有必要再列方程式了。为了求出各未知电流，还需要两个方程，这两个方程必须利用基尔霍夫第二定律（回路定律）列出，基尔霍夫方程组的应用第32页，共46页，星期日，2025年，2月5日对这三个联立方程求解对回路B2A3B：R1BAR2RI1I2I123?1?2对回路B1A2B：基尔霍夫方程组的应用第33页，共46页，星期日，2025年，2月5日第11章直流电路第1页，共46页，星期日，2025年，2月5日主要内容：(1)电流强度和电流密度；(2)欧姆定律及其微分形式；(3)电源及其电动势；(4)基尔霍夫定律及其应用。第2页，共46页，星期日，2025年，2月5日§11-1恒定电流第3页，共46页，星期日，2025年，2月5日1、电流强度：单位时间内通过导体任一截面的电量称为电流强度。电流在导体内的分布一般是不均匀的（大块导体、趋肤效应etc.）。可用电流密度（矢量）来讨论导体内的电流分布。单位：安培第4页，共46页，星期日，2025年，2月5日2、电流密度：电流在导体内的流动形成一个电流场。导体内无电场时：电子作无规则运动。导体内由电场时：除无规则热运动外，电子逆电场方向作宏观定向运动，形成电流。设正电荷定向运动的平均速度（漂移速度）为v，导体内电荷数密度为n，则：或：vdtdSθq第5页，共46页，星期日，2025年，2月5日定义：电流密度矢量：则：对正载流子，电流密度与载流子运动方向相同；对负载流子，电流密度与载流子运动方向相反。IIdS┴dS当时：或：当时：通过导体内任一曲面S的电流为：SdSθ第6页，共46页，星期日，2025年，2月5日3、电流的连续性方程：导体内任取闭合曲面，规定单位法线矢量由里向外。称为电流的连续性方程。由电荷守恒定律：dt时间内，S面内电量的减少等于该时间内通过S面流出的电量。第7页，共46页，星期日，2025年，2月5日4、恒定电流、基尔霍夫第一定律：恒定电流：导体内各处的电流密度不随时间变化。即对导体内任意封闭曲面：称为电流的恒定条件。推论：恒定电流的电流线不可能在任何地方中断。或：恒定电路（直流电路）必须是闭合的。第8页，共46页，星期日，2025年，2月5日电流恒定时，导体内的电荷分布不变，产生的电场称为恒定电场。恒定电场与静电场一样服从高斯定理和环路积分为零的环路定理；?导体内的恒定电场不为零；?恒定电场由运动电荷产生，所以恒定电场的存在伴随着能量的转换；而静电场由静止的电荷产生，维持静电场不需要能量的转换。恒定电场与静电场的相同处：恒定电场与静电场的不同处：第9页，共46页，星期日，2025年，2月5日恒定电流电路（直流电路）中，若干根导线相交处称为节点。设流入节点的电流为负，流出节点的电流为正。由电流的恒定条件：或：称为基尔霍夫第一定律（节点电流定律）。其实质为电荷守恒定律。I1I2I4I3S第10页，共46页，星期日，2025年，2月5日§11-2欧姆定律电阻第11页，共46页，星期日，2025年，2月5日1、欧姆定律：温度一定时，一段导体的欧姆定律为：R：电阻单位：欧姆线性电阻：R=常量，与电流、电压无关；G：电导单位：西门子非线性电阻：R随电流、电压变化。UI第12页，共46页，星期日，2025年，2月5日2、电阻：对粗细均匀的导体：对非均匀导体（粗细不均匀或电阻率不均匀）：