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文档简介
1、1稳恒电流的磁场2 电流是导体中带电粒子(自由电子或 正负离子, 统称“载流子”)的定向流动。规定:正电荷流动的方向为电流的方向。 电流强度(电流):单位时间内通过某一截面的 电量称为通过该截面的电流强度,用 I 表示。某瞬时对细导线用电流强度的概念就够了。3一 电流 电流密度+ 电流:通过截面S 的电荷随时间的 变化率:电子漂移速度的大小4 电流密度:细致描述导体内各点电流分布的情况.该点正电荷运动方向方向: 大小:单位时间内过该点且垂直于正电荷运动方向的单位面积的电荷5设单位体积中,速度为的载流子数目为,若P点处自由电荷(载流子)的速度不同:则dS=1nqP6为载流子平均定向流动速度,也叫
2、“飘移速度”。无外电场时,载流子作无规则热运动有外电场时,载流子作定向流动一般: 10 2 10 -1mm/s例如, Cu导线 n = 8.51028/m3,J = 6A/mm2 时,可得7二 电流的连续性方程 恒定电流条件 单位时间内通过闭合曲面向外流出的电荷,等于此时间内闭合曲面内电荷的减少量 .dI8 恒定电流 SI 由 ,若闭合曲面 S 内的电荷不随时间而变化,则9恒定电场 (1)在恒定电流情况下,导体中电荷分布不随时间变化形成恒定电场; 恒定电流 (2)恒定电场与静电场具有相似性质(高斯定理和环路定理),恒定电场可引入电势的概念;(3)恒定电场的存在伴随能量的转换.恒定电流的电路有一
3、些重要规律,例如:*节点电流方程(基尔霍夫第一定律)流出任一封闭面 S 的电流强度必然等于流入该封闭面的电流强度。按照恒定条件 I3 -I1 -I2 =0*回路电压方程(基尔霍夫第二定律)绕回路一周应回到原来的电势,即电压降代数和(或电压升代数和)为零。11如何才能形成恒定电流呢?靠静电力是不可能的:两个金属球A、B,电荷能从高电势处流向低电势处,电势差会越来越小,电流也会越来越小,一直到零。要形成恒定电流,电路必须闭合;还必须维持住 A 、B的电势差,这就必须有电源。电源能使正电荷从低电势的B回到高电势的A,它是提供非静电力 的装置。12 非静电力: 能不断分离正负电荷使正电荷逆静电场力方向
4、运动. 电源:提供非静电力的装置. 非静电电场强度 : 为单位正电荷所受的非静电力.+-+13 电动势的定义:单位正电荷绕闭合回路运动一周,非静电力所做的功.电动势:+-+14 电源电动势的大小,等于将单位正电荷从负极经电源内部移至正极时非静电力所作的功.电源电动势15恒定电场沿着导线、指向电流流动的方向。【证】在导线内部任取一 小封闭面,由恒定条件维持恒定电流的恒定电场,不仅仅由电源正负极上的电荷产生的,还由导线表面上(或两种材料交界面处)的电荷产生的。说明:在恒定状态下,导线上的电荷只能分布在导线的表面。S16根据高斯定理可知,小封闭面内没有净电荷,导线上的电荷只能分布在导线的表面。当导线的
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