高二物理競賽電磁學穩(wěn)恒電流課件

穩(wěn)恒電流

一、電流強度和電流密度二、歐姆定律三、簡單電路分析

四、電路的等效變換五、基爾霍夫定律復雜電路解法六、電動勢一、電流強度和電流密度

電流強度：電流密度：描述電流分布狀態(tài)的物理量，

電流密度是一個矢量。

J的方向即電流流向?？臻g分布的J構(gòu)成一個矢量場，叫電流場?；蚨x式：

密度為n、電量為q、速為v的運動電荷的電流密度為：二、歐姆定律

部分電路歐姆定律：

一段含源電路歐姆定律:閉合電路歐姆定律：

微分形式歐姆定律：

例例三、簡單電路分析

例如圖所示電路中電源電動勢為E，內(nèi)阻不計。問：⑴R2為何值時，R2上消耗的電功率P2為最大？⑵R2

在什么范圍內(nèi)變化時，其上消耗的電功率P2

隨R2

的增大而增大？⑶解R2在什么范圍內(nèi)變化時，R2上消耗的電功率P2隨R2的增大而減小？電路中的總電流I1:令:則:(1)由上式知時，P2最大；(2)時，P2隨R2

的增大而增大最大；(3)時，P2隨R2

的增大而增大減小。1、簡單電路用電阻串并聯(lián)公式求等效電阻；

四、電路的等效變換

(一)、無源網(wǎng)絡(luò)的等效變換方法：2、復雜電路對稱性應(yīng)用；等電勢點可以短路，需要時可再折開例(08qh)圖示電阻網(wǎng)絡(luò)除RX外其余電阻是R，問RX等于多少時才能使A、B間的電阻值與網(wǎng)絡(luò)級數(shù)n無關(guān)。解例例例用分流電流求總電壓例6個相同的電阻(阻值均為R)連成一個電阻環(huán)，6個接點依次為1，2，3，4，5和6，如圖a所示.現(xiàn)有5個完全相同的這樣的電阻環(huán)，分別稱為

、、

、

、

。

現(xiàn)在將

的l，3，5三點分別與

的2，4，6三點用導線連接，如圖b所示．然后將

的l，3，5三點分別與

的2，4，6三點用導線連接,……依此類推，最后將

的1，3，5三點分別連接

到

的2，4，6三點上.

證明全部接好后，在

上的l，5兩點間的等效電阻為

．例3、星-三角(Y-Δ，T-Π)變換★星形電路變成三角形電路的變換關(guān)系為：★三角形電路變成星形電路的變換關(guān)系為：

例例由電阻均為1Ω的電阻絲連成三棱形框架，如圖所示，求框架方形側(cè)面兩對角頂之間的電阻．4、無限網(wǎng)絡(luò)的等效變換

線型無限網(wǎng)絡(luò)去掉或增加一個網(wǎng)絡(luò)單元等效電阻不變。

例：二維平面無限網(wǎng)絡(luò)利用疊加定理求等效電阻。

5、外加一電壓源，用復雜電路解法求總電流。

五、基爾霍夫定律與復雜電路解法

1．電路的幾個基本概念

支路、節(jié)點、回路、網(wǎng)孔、廣義節(jié)點

電流、電壓的關(guān)聯(lián)參考方向

2．基爾霍夫定律★基爾霍夫電流定律：

★基爾霍夫電壓定律：

注意電壓降的正負號規(guī)定

3．復雜電路解法a、支路電流法

b、網(wǎng)孔電流法

網(wǎng)孔電流法的標準議程

多元一次方程例

電路如圖示．試用網(wǎng)孔電流法求流過5Ω電阻的電流。