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《第6章電流密度有源電路的歐姆定律ppt課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第6章直流電路第1節(jié)電流密度第2節(jié)有源電路的歐姆定律第3節(jié)基爾霍夫定律第4節(jié)惠斯通電橋第1、2節(jié)1電流電流密度2電阻率歐姆定律的微分形式3電源電動勢4全電路歐姆定律靜電場中的導(dǎo)體處于靜電平衡時，其內(nèi)部的場強為零，內(nèi)部沒有電荷作定向的宏觀運動。如果把導(dǎo)體接在電源的兩極上，則導(dǎo)體內(nèi)任意兩點之間將維持恒定的電勢差，在導(dǎo)體內(nèi)維持一個電場，導(dǎo)體內(nèi)的電荷在電場力的作用下作宏觀的定向運動，形成電流。Uv恒定電流1電流電流密度一、電流1、形成電流的條件（2個）在導(dǎo)體內(nèi)有可以自由移動的電荷（載流子）在半導(dǎo)體中是電子或
2、空穴在金屬中是電子在電解質(zhì)溶液中是離子導(dǎo)體兩端有電勢差。即導(dǎo)體內(nèi)有電場。SI1電流電流密度一、電流2、電流的方向SI正電荷移動的方向定義為電流的方向電流的方向與自由電子移動的方向是相反的。3、電流強度單位時間內(nèi)通過任一截面的電量，叫做電流強度。是表示電流強弱的物理量，是標量，用I表示。單位：庫侖/秒=安培安培是國際單位制基本量毫安（mA）、微安（?A）4、電流強度與電子漂移速度的關(guān)系n——導(dǎo)體中自由電子的數(shù)密度e——電子的電量vd——假定每個電子的漂移速度在時間間隔dt內(nèi)，長為dl=vddt、橫截面
3、積為S的圓柱體內(nèi)的自由電子都要通過橫截面積S，所以此圓柱體內(nèi)的自由電子數(shù)為nSvddt，電量為dq=neSvddt通過此導(dǎo)體的電流強度為定義：電流密度矢量的方向為空間某點處正電荷的運動方向,它的大小等于單位時間內(nèi)該點附近垂直與電荷運動方向的單位截面上所通過的電量。二、電流密度電流密度與電荷運動速度的關(guān)系設(shè)q>0vdtP描述電流分布的物理量：電流密度電流線在導(dǎo)體中引入的一種形象化的曲線，用于表示電流的分布規(guī)定：曲線上每一點的切線方向與該點的電流密度方向相同；而任一點的曲線數(shù)密度與該點的電流密度的大小成
4、正比三、電流的連續(xù)性方程恒定電流條件根據(jù)電荷守恒定律，在單位時間內(nèi)通過閉合曲面向外流出的電荷，等于此閉合曲面內(nèi)單位時間所減少的電荷1、電流的連續(xù)性方程2、穩(wěn)恒電流條件電荷不隨時間變化電流線連續(xù)地穿過閉合曲面包圍的體積，穩(wěn)恒電流的電流線不可能在任何地方中斷，永遠是連續(xù)的曲線。當導(dǎo)體中電流的大小和方向均不隨時間變化，這樣的電流稱為穩(wěn)恒電流。歐姆定律對金屬或電解液成立對于半導(dǎo)體、氣體等不成立，對于一段含源的電路也不成立1、歐姆定律2電阻率一、電阻率歐姆（GeorgSimomOhm，1787-1854）德國
5、物理學家，他從1825年開始研究導(dǎo)電學問題，他利用電流的磁效應(yīng)來測定通過導(dǎo)線的電流，并采用驗電器來測定電勢差，在1827年發(fā)現(xiàn)了以他名字命名的歐姆定律。電流和電阻這兩個術(shù)語也是由歐姆提出的。2、電阻定律對于粗細均勻的導(dǎo)體，當導(dǎo)體的材料與溫度一定時，導(dǎo)體的電阻與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比r：電阻率g=1/r：電導(dǎo)率對于粗細不均勻的導(dǎo)體二、超導(dǎo)體1、超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體最早是由荷蘭物理學家昂尼斯于1911年發(fā)現(xiàn)的。他利用液態(tài)氦的低溫條件，測定在低溫下電阻隨溫度的變化關(guān)系，觀察到汞在4.2K
6、附近時，電阻突然減少到零，變成了超導(dǎo)體。在低溫物理作出的杰出貢獻，獲得1913年諾貝爾物理學獎。二、超導(dǎo)體2、超導(dǎo)現(xiàn)象的幾個概念：有些金屬在某些溫度下，其電阻會突變?yōu)榱恪＿@個溫度稱為超導(dǎo)的轉(zhuǎn)變溫度，上述現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。在一定溫度下能產(chǎn)生零電阻現(xiàn)象的物質(zhì)稱為超導(dǎo)體。3電源電動勢一、電源+–1、電源在導(dǎo)體中有穩(wěn)恒電流流動就不能單靠靜電力，必須有非靜電力把正電荷從負極板搬到正極板才能在導(dǎo)體兩端維持有穩(wěn)恒的電勢差。這種能夠提供非靜電力的裝置叫作電源。電源的作用是把其它形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。電源?nèi)部電流從負
7、極板到正極板叫內(nèi)電路電源外部電流從正極板到負極板叫外電路靜電力欲使正電荷從高電位到低電位。非靜電力欲使正電荷從低電位到高電位。2、電源的種類電解電池、蓄電池——化學能→電能光電池——光能→電能發(fā)電機——機械能→電能3、電源的表示法電勢高的地方為正極，電勢低的地方為負極。+–二、電動勢為了表述不同電源轉(zhuǎn)化能量的能力，引入了電源電動勢這一物理量。+–2、定義把單位正電荷繞閉合回路一周時，電源非靜電力做的功定義為電源的電動勢。單位：焦耳/庫侖=（伏特）因為電源外部沒有非靜電力，所以可寫為：電源電動勢的大小
8、等于把單位正電荷從負極經(jīng)電源內(nèi)部移到正極時非靜電力所作的功。3、計算4、說明：電動勢是標量，但有方向；其方向為電源內(nèi)部電勢升高的方向，即從負極經(jīng)電源內(nèi)部到正極的方向為電動勢的方向。電動勢的大小只取決于電源本身的性質(zhì)，而與外電路無關(guān)。電動勢的單位為伏特。電源內(nèi)部也有電阻，稱為內(nèi)阻。電源兩極之間的電勢差稱為路端電壓。路端電壓與電源的電動勢是不同的。當外電路斷開時，二者才相等。4全電路歐姆定律一、一段含源電路的歐姆定律放電時充電時沿著繞行方向，若電勢下降，則降低值取正數(shù)；若
