第1講電荷與電流

一、電荷與電荷密度電子電荷的量值：e=1.60217733×10-19(C)自然界中最小的帶電粒子包括電子和質(zhì)子。

自由電荷：導(dǎo)體或電離氣體中的自由帶電粒子。

束縛電荷：電介質(zhì)受電場力作用形成的電荷分布。

電荷類型——極化電荷引入電荷密度的概念！電荷分布離散分布連續(xù)分布體電荷分布面電荷分布線電荷分布點電荷系微觀宏觀電荷體密度（C/m3）電荷面密度s（C/m2）電荷線密度l（C/m）問題：如何描述空間中電荷的分布狀態(tài)？一、電荷與電荷密度單位：C/m3(庫/米3)物理意義：單位體積內(nèi)的電荷量?？臻g區(qū)域V

中的總電荷q為1、電荷體密度體積元V中的電荷電量一、電荷與電荷密度單位:

C/m2

(庫/米2)

物理意義：單位面積內(nèi)的電荷量面積元S中的電荷電量空間曲面S

上的總電荷q為思考：在空間某一點上能否同時存在體分布和面分布電荷？體分布電荷與面分布電荷的關(guān)系？2、電荷面密度一、電荷與電荷密度單位:

C/m(庫/米)長度元l中的電荷電量空間曲線C上的總電荷q為物理意義：單位長度內(nèi)的電荷量3、電荷線密度一、電荷與電荷密度4、點電荷一、電荷與電荷密度點電荷的電荷密度表示電量為q、集中在體積為零的幾何點上的電荷點電荷的表示點電荷q位于坐標(biāo)原點點電荷q位于(位置矢量)1、電流二、電流與電流密度存在可以移動的電荷

存在電場單位:A（安）電流方向：正電荷的流動方向

電流：電荷的定向運動而形成，用i表示。形成電流的條件：電流通常是時間的函數(shù)，不隨時間變化的電流稱為恒定電流，用I

表示。

電流強(qiáng)度定義：物理意義:單位時間內(nèi)通過某一曲面S的電荷量——導(dǎo)電媒質(zhì)1、電流二、電流與電流密度

傳導(dǎo)電流：導(dǎo)電媒質(zhì)內(nèi)自由電荷運動形成的電流

運流電流：真空中帶電粒子運動形成的電流

磁化電流：磁介質(zhì)受磁場力作用形成的電流分布

位移電流：電位移矢量的時間變化率

電流的類型二、電流與電流密度引入電流密度的概念！問題：如何描述空間中電流的分布狀態(tài)？電流分布體分布面分布線分布體電流密度面電流密度線電流I二、電流與電流密度2、體電流密度矢量單位：A/m2（安/米2）

。定義：流過任意曲面S的電流為物理意義:通過單位橫截面積的電流正電荷運動的方向體電流密度矢量二、電流與電流密度2、體電流密度矢量單位：A/m（安/米）

。定義：通過薄導(dǎo)體層上任意有向曲線

的電流為物理意義:通過單位橫截線的電流正電荷運動的方向面電流密度矢量二、電流與電流密度3、運動電荷形成的電流——電荷運動速度思考:電流密度不為0時，電荷密度是否可以為0？體電荷：面電荷：線電荷：三、電流的連續(xù)性方程1、電荷守恒定律

電荷是守恒的，既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從一個地方移動到另一個地方。電流連續(xù)性方程積分形式由電荷守恒定律：在電流空間中，體積V內(nèi)單位時間內(nèi)減少的電荷量等于流出該體積總電流，即2、電流連續(xù)性方程電流連續(xù)性方程微分形式三、電流的連續(xù)性方程3、恒定（穩(wěn)恒）電流的連續(xù)性方程不隨時間變化電流稱為恒定電流（或穩(wěn)