導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流3

1、導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流一、電流和電源1電流：電流：電荷的熱運(yùn)動(dòng)，從宏觀上看，不能形成電流電荷的熱運(yùn)動(dòng)，從宏觀上看，不能形成電流 電荷的定向移動(dòng)形成電流電荷的定向移動(dòng)形成電流 2形成電流的形成電流的條件條件： +_+_F1.不接電源：不接電源：放電時(shí)放電時(shí)Q 減小，減小，U 減減小，小， E 減小，減小，Q = 0時(shí)時(shí)U = 0，i i = 02.接通電源：接通電源：放電時(shí)放電時(shí)Q 不變，不變，U 不不變，變， E 不變，不變，i i 不變不變+_+_I這種由穩(wěn)定分布的電荷這種由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場(chǎng)所產(chǎn)生的穩(wěn)定電場(chǎng)（各（各處處E E值保持不變）值保持不變），稱為，稱為恒定

2、電場(chǎng)恒定電場(chǎng)，它具有與，它具有與靜靜電場(chǎng)電場(chǎng)相同的基本性質(zhì)。相同的基本性質(zhì)。 2形成電流的形成電流的條件條件： （1）存在自由電荷）存在自由電荷金屬導(dǎo)體金屬導(dǎo)體自由電子，電解液自由電子，電解液正、負(fù)離子正、負(fù)離子（2）導(dǎo)體兩端）導(dǎo)體兩端存在電壓存在電壓 當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)建立了電場(chǎng)，導(dǎo)體當(dāng)導(dǎo)體兩端存在電壓時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)建立了電場(chǎng)，導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，形成電中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，形成電流流 電源的作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓，使導(dǎo)體電源的作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓，使導(dǎo)體中有持續(xù)的電流中有持續(xù)的電流 3電流的方向電流的方向：（1）在金屬導(dǎo)體中，電流方

3、向與自由電荷（電子）在金屬導(dǎo)體中，電流方向與自由電荷（電子）的定向移動(dòng)方向相反；的定向移動(dòng)方向相反；在電解液中，電流方向與正離子定向移動(dòng)方向在電解液中，電流方向與正離子定向移動(dòng)方向相同，與負(fù)離子走向移動(dòng)方向相反相同，與負(fù)離子走向移動(dòng)方向相反（2）電流是標(biāo)量它的運(yùn)算不遵循平行四邊形定電流是標(biāo)量它的運(yùn)算不遵循平行四邊形定則則 規(guī)定正電荷定向移動(dòng)規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较虻姆较驗(yàn)殡娏鞯姆较?4電流的強(qiáng)弱電流的強(qiáng)弱電流電流 I（1）定義：通過導(dǎo)體橫截面的電荷量定義：通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量跟通過這些電荷量所用的時(shí)間所用的時(shí)間t的比值稱為電流：的比值稱為電流：I = q / t

4、（2）單位：電流是物理學(xué)中七個(gè)基本物理量之一，相應(yīng)的單位：電流是物理學(xué)中七個(gè)基本物理量之一，相應(yīng)的單位是單位是基本單位基本單位， 在國(guó)際單位制中，電流的單位是在國(guó)際單位制中，電流的單位是安培安培，符號(hào)是，符號(hào)是A 常常用單位還有用單位還有毫安毫安（mA）、）、微安微安（ A） 1A103mA106 A（3）直流：直流：方向不隨時(shí)間變化的電流方向不隨時(shí)間變化的電流恒定電流：恒定電流：方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間變化的電流方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間變化的電流 練習(xí)練習(xí):（1）在金屬導(dǎo)體中，若）在金屬導(dǎo)體中，若10s內(nèi)通過橫截面的電量為內(nèi)通過橫截面的電量為10C，則導(dǎo)體中的電流為，則導(dǎo)體中的電流為_A；分析解答：

5、（分析解答：（1）根據(jù)電流的定義式得到）根據(jù)電流的定義式得到10s內(nèi)通過內(nèi)通過橫截面積的電流為橫截面積的電流為1A（2）某電解槽橫截面積為）某電解槽橫截面積為0.5m2，若，若10s內(nèi)沿相反內(nèi)沿相反方向通過橫截面的正負(fù)離子的電量均為方向通過橫截面的正負(fù)離子的電量均為10C，則電，則電解液中的電流為解液中的電流為_A分析解答：（分析解答：（2）正負(fù)粒子的電量均為）正負(fù)粒子的電量均為10庫，則庫，則10s內(nèi)通過橫截面積的總電量為內(nèi)通過橫截面積的總電量為20庫庫，電流為，電流為2A 5決定電流大小的微觀量決定電流大小的微觀量n在加有電壓的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體在加有電壓的一段粗細(xì)均勻的導(dǎo)體AD上選取兩個(gè)

6、截面上選取兩個(gè)截面B和和C，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為數(shù)為n，每個(gè)電荷的電荷量為每個(gè)電荷的電荷量為q，電荷的定向移動(dòng)速率為電荷的定向移動(dòng)速率為v，則在時(shí)間則在時(shí)間t內(nèi)處于相距為內(nèi)處于相距為 vtvt 的兩截面的兩截面B、C間的所有自由間的所有自由電荷將通過截面電荷將通過截面C 由可得tQI nqvStnSvtqI小結(jié)：小結(jié)：1.形成電流的條件：形成電流的條件： （1）存在自由電荷）存在自由電荷 （2）導(dǎo)體兩端存在電壓）導(dǎo)體兩端存在電壓2.恒定電流：方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間變化的電流恒定電流：方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間變化的電流 3.決定

7、電流大小的微觀量決定電流大小的微觀量:nqvStnSvtqIn 為電荷體密度為電荷體密度S 為導(dǎo)體橫截面積為導(dǎo)體橫截面積v為電荷定向移動(dòng)速為電荷定向移動(dòng)速率率練習(xí)練習(xí):（1）在金屬導(dǎo)體中，若）在金屬導(dǎo)體中，若10s內(nèi)通過橫截面的內(nèi)通過橫截面的電量為電量為10C，則導(dǎo)體中的電流為，則導(dǎo)體中的電流為_A；（2）某電解槽橫截面積為）某電解槽橫截面積為0.5m2，若，若10s內(nèi)內(nèi)沿相反方向通過橫截面的正負(fù)離子的電量均沿相反方向通過橫截面的正負(fù)離子的電量均為為10C，則電解液中的電流為，則電解液中的電流為_A關(guān)于電流的方向關(guān)于電流的方向【例1】關(guān)于電流的方向，下列敘述中正確的是_A金屬導(dǎo)體中電流的方向就

8、是自由電子定向移動(dòng)的方向B在電解質(zhì)溶液中有自由的正離子和負(fù)離子，電流方向不能確定C不論何種導(dǎo)體，電流的方向規(guī)定為正電荷定向移動(dòng)的方向D電流的方向有時(shí)與正電荷定向移動(dòng)的方向相同，有時(shí)與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相同關(guān)于電流的計(jì)算關(guān)于電流的計(jì)算【例2】某電解質(zhì)溶液，如果在1 s內(nèi)共有5.01018個(gè)二價(jià)正離子和1.01019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過某橫截面，那么通過電解質(zhì)溶液的電流強(qiáng)度是多大？【例3】氫原子的核外只有一個(gè)電子，設(shè)電子在離原子核距離為R的圓軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知電子的電荷量為e，運(yùn)動(dòng)速率為v，求電子繞核運(yùn)動(dòng)的等效電流多大？例1、解析：正確選項(xiàng)為C電流是有方向的，電流的方向是人為規(guī)定的。物理上規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，則負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向一定與電流的方向相反。例2、解析：設(shè)在t=1 s內(nèi)，通過某橫截面的二價(jià)正離子數(shù)為n1，一價(jià)離子數(shù)為n2，元電荷的電荷量為