大學(xué)物理：11-1電流

1、11.1 11.1 電流電流11.1 11.1 電流電流11.1.1 11.1.1 電流和電流密度矢量電流和電流密度矢量1 1、電流、電流 ：電荷的定向移動電荷的定向移動。SS第十章第十章 穩(wěn)恒磁場穩(wěn)恒磁場電流強(qiáng)度（電流強(qiáng)度（I）：）： 單位時(shí)間內(nèi)通過某橫截面單位時(shí)間內(nèi)通過某橫截面的電量的電量 。 tqId/d單位：單位：安培安培1sC1A1A10mA101A63電流強(qiáng)度電流強(qiáng)度I I 是標(biāo)量是標(biāo)量11.1 11.1 電流電流 當(dāng)電流在大塊導(dǎo)體中流動時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)各處的當(dāng)電流在大塊導(dǎo)體中流動時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)各處的電流分布不一定是均勻的。為了精確描述任一時(shí)電流分布不一定是均勻的。為了精確描述任一時(shí)刻電流在

2、截面內(nèi)的分布情況，引入了電流密度矢刻電流在截面內(nèi)的分布情況，引入了電流密度矢量量j j 的概念。的概念。 2 2、 電流密度矢量電流密度矢量 空間一點(diǎn)的電流密度矢量，其數(shù)值等于在單空間一點(diǎn)的電流密度矢量，其數(shù)值等于在單位時(shí)間內(nèi)，通過該點(diǎn)附近垂直于正電荷運(yùn)動方向位時(shí)間內(nèi)，通過該點(diǎn)附近垂直于正電荷運(yùn)動方向的單位面積的電荷；方向?yàn)樵擖c(diǎn)正電荷的運(yùn)動方的單位面積的電荷；方向?yàn)樵擖c(diǎn)正電荷的運(yùn)動方向。向。 11.1 11.1 電流電流如圖如圖（a）所示，在導(dǎo)體中某點(diǎn)處取一與電流方向垂所示，在導(dǎo)體中某點(diǎn)處取一與電流方向垂直的面積元直的面積元dSdS。 如圖如圖 (b)，所示如果面積元，所示如果面積元dS的法線

3、方向與電流方向的法線方向與電流方向間的夾角為間的夾角為cosjdSdIcos/dSdIj 2mA單位：單位： jdSdI11.1 11.1 電流電流電流密度矢量：電流密度矢量： 通過任意曲面的電流通過任意曲面的電流 ：SSjId在導(dǎo)體內(nèi)取一與漂移速度在導(dǎo)體內(nèi)取一與漂移速度v vd d垂直的面積元垂直的面積元dSdS 在在dtdt時(shí)間內(nèi)通過時(shí)間內(nèi)通過dSdS的電量為：的電量為： dvenj SdjdItdSenqdddvdSendIdv若電流若電流I I均勻通過橫截面為均勻通過橫截面為S S的導(dǎo)線的導(dǎo)線SenIdvdvenj 11.1 11.1 電流電流11.1.2 歐姆定律的歐姆定律的 微分形

4、式微分形式IRU 1.歐姆定律歐姆定律SlR電阻定律電阻定律 2.電阻率和電導(dǎo)率電阻率和電導(dǎo)率/1電阻率的倒數(shù)稱為電導(dǎo)率，用電阻率的倒數(shù)稱為電導(dǎo)率，用 表示，即表示，即 電導(dǎo)率的國際單位是西門子每米（電導(dǎo)率的國際單位是西門子每米（S Sm m-1)-1)1m）。11.1 11.1 電流電流歐姆定律的歐姆定律的 微分微分形式形式 EEj1EElUSI1dd1ddRUIdd Il dIdUUU dSd3. 歐姆定律的微分形式歐姆定律的微分形式SlRddSlUIddd1d11.1 11.1 電流電流 一般金屬或電解液，歐姆定律在相當(dāng)大的電一般金屬或電解液，歐姆定律在相當(dāng)大的電壓范圍內(nèi)是成立的，壓范圍內(nèi)是成立的， 但對于許多導(dǎo)體或半導(dǎo)體，但對于許多導(dǎo)體或半導(dǎo)體，歐姆定律不成立，這種非歐姆導(dǎo)電特性有很大的歐姆定律不成立，這種非歐姆導(dǎo)電特性有很大的實(shí)際意義，在電子技術(shù)，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代實(shí)際意義，在電子技術(shù)，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等現(xiàn)代技術(shù)中有重要作用技術(shù)中有重要作用.注意注意歐姆定律的歐姆定律的 微分微分形式形式 EEj1表明任一點(diǎn)的電流