电源和电流课件(上课)

2.1电源和电流2.1电源和电流

电闪雷鸣时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么?1．电流：电荷的热运动，从宏观上看，不能形成电流．

电荷的定向移动形成电流．电流的形成-BA-A++++++++_B_______等势体即导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差导体中自由电子在电场力的作用下发生定向移动形成电流，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡，电子不再定向移动，电流消失

---瞬时电流类比法理解电源的作用：水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向移动，从A到B，但A、B的高度差很快消失，水管中只可能有有一个瞬间水流AB水池抽水机水管如何让水管中有源源不断的水流呢在A、B间安一抽水机，将B池中的水及时抽到A中，使水池A中的水量得以及时补充，保持它们之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。？2、持续电流的形成装置P

电源倘若在A,B之间连接一个装置P,作用是不断地把电子从A搬运到B，使AB之间始终存在一定的电场，从而保持持续电流。---+A+++++++___B_____P--1.能把电子从A搬运到B的装置.2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.一.电源形成电流的条件：（1）存在自由电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子（2）导体两端存在电压当导体两端存在电压时，导体内建立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中有持续的电流．--+A+++++++___B_____P假设在电源正、负极之间连一根导线MNE0FFnFt二.导线中的电场--+A+++++++___B_____PMNE0FFnFtMNE0E0E′

MNE导线内很快形成沿导线方向的电场导体内的电场线保持和导线平行假设在电源正、负极之间连一根导线二.导线中的电场---+A+++++++___B_____P--导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也稳定。由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场.恒定电场恒定电场电场强度不变自由电子在各个位置的定向运动速率也不变串一个电流表,读数不会变恒定电流四、恒定电流

1、大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.2、电流强度(I):表示电流的强弱程度.

定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流.

公式:I=q/t

单位:国际单位安培(A)1A=1C/s

常用单位：毫安（mA）、微安（μA）

方向:正电荷定向移动的方向电流是标量．它的运算不遵循平行四边形定则．注意（1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。（2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）的定向移动方向相反；（3）在电解液中，电流方向与正离子定向移动方向相同，与负离子走向移动方向相反．导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。1、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为10C，则导体中的电流为______；2、某电解槽横截面积为0.5m2，若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C，则电解液中的电流为_____．1A2A五、电流的微观表达式

推导：一段粗细均匀的导体长为l,两端加一定的电压，自由电荷定向移动的速率为v,设导体的横截面积为s，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷量为q。-------ABι总电量电荷总数nqSvnlSql/vNqtQI====l/v例题:有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C,求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.思考题

如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？

电子定向移动的速率约10-5m/s，电子热运动的平均速率105m/s，电场的传播速率3×108m/s.1、形成电流的条件：（1）存在自由电荷（2）导体两端存在电压2、电源的作用：提供持续的电压3、导线中的电场:导线内的电场线保持和导线平行.(恒定电场)4、恒定电流:大小方向都不随时间变化的电流.5、电流:表示电流的强弱程度的物理量.

（1）定义式I=q/t

（2）金属导体中电流的计算式小结:C3、关于电流的方向，下列叙述中正确的是()A．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B．在电解质溶液中有自由的正离子和负离子，电流方向不能确定C．不论何种导体，电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同4、某电解质溶液，如果在1s内共有5.0×