恒定電流和電路

恒定電流和電路第1頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月§4.1電流

穩(wěn)恒電流(electriccurrentandsteadycurrent)一、電流電荷的定向流動(dòng)形成電流。產(chǎn)生電流的兩個(gè)條件：（1）存在可以自由移動(dòng)的電荷（內(nèi)因）；（2）存在電場(chǎng)（外因）。電流的方向總是沿著導(dǎo)體中電場(chǎng)的方向，從高電位處指向低電位處?？梢宰杂梢苿?dòng)的電荷:載流子金屬導(dǎo)體：自由電子半導(dǎo)體：自由電子或空穴各種水溶液和氣體：正、負(fù)離子及電子第2頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月電流強(qiáng)度：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體任一橫截面的電量單位：A,常用單位：mAμA二、電流強(qiáng)度交流電:I是時(shí)間t的函數(shù)。直流電:大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流。電流的方向：僅具有正負(fù)的意義。（標(biāo)量）電流線：電荷定向移動(dòng)的軌跡曲線。第3頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月三、電流密度矢量電流強(qiáng)度Ｉ：從整體上描寫通過導(dǎo)體的電流的強(qiáng)弱。但卻不能描寫導(dǎo)體中每一點(diǎn)的載流子流動(dòng)情況。電流密度矢量j：細(xì)致描述電流分布的物理量。

定義：導(dǎo)體中任一點(diǎn)的電流密度矢量的方向?yàn)樵擖c(diǎn)正電荷的定向運(yùn)動(dòng)方向，其大小等于通過該點(diǎn)且與該點(diǎn)電流方向垂直的單位面積的電流強(qiáng)度。第4頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月Ｉ與j的關(guān)系：由知，通過ds和ds┻的電流強(qiáng)度均為dI,∴通過任意曲面s的電流強(qiáng)度為可見：通過一個(gè)曲面的電流強(qiáng)度I就是電流密度矢量j對(duì)該曲面的通量。第5頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月四、連續(xù)性方程、電流的穩(wěn)恒條件表示在單位時(shí)間內(nèi)從S面內(nèi)流出的電荷量。設(shè)時(shí)間dt內(nèi)S面內(nèi)的電量的增量為dq，則在單位時(shí)間內(nèi)S面內(nèi)的電量減少為具有怎樣的意義？根據(jù)電荷守恒定律有：連續(xù)性方程第6頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月式中負(fù)號(hào)表示“減少”。由此式可看出：電流線是終止或發(fā)出于電荷發(fā)生變化的地方。連續(xù)性方程結(jié)論：電流線是終止于正電荷堆積處發(fā)源于負(fù)電荷堆積處?。觾?nèi)無電荷堆積，則？電流穩(wěn)恒條件第7頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月穩(wěn)恒電流指電流場(chǎng)各處均無電荷積累的情況，即：導(dǎo)體中的各處，既有電荷流入，又有電荷流出，但電荷分布不隨時(shí)間變化，這是一種動(dòng)態(tài)平衡分布。這種分布的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)是穩(wěn)恒電場(chǎng)，靜電場(chǎng)是穩(wěn)恒電場(chǎng)在電荷定向運(yùn)動(dòng)速度為零時(shí)的特例。就是電流穩(wěn)恒條件的數(shù)學(xué)表達(dá)式。電流穩(wěn)恒條件的實(shí)質(zhì)是電荷守恒定律在穩(wěn)恒電流情況下的一種表述。第8頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月§4.3歐姆定律焦耳定律

(Ohm’slawandJoule’slaw)

一、歐姆定律電阻

１、歐姆定律及成立條件定律內(nèi)容：通過一段導(dǎo)體的電流強(qiáng)度與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，即:U=IR（R稱為電阻,單位：Ω）。定律成立條件：線性元件，即伏安特性曲線是一條過原點(diǎn)的直線。2.電導(dǎo):G=1/R,反映了導(dǎo)體對(duì)電流的導(dǎo)通程度;單位:S第9頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月3、電阻率與電阻的關(guān)系

電阻率和電阻是兩個(gè)意義既相近而又不相同的物理概念：電阻率反映了物質(zhì)對(duì)電流阻礙作用的屬性，它只與物質(zhì)的種類有關(guān)；電阻則反映了物體對(duì)電流的實(shí)際阻礙，它不僅與物質(zhì)的種類有關(guān)，還與物體的幾何形狀有關(guān)。電阻率的單位寫做：Ω·m當(dāng)導(dǎo)體的截面S或電阻率ρ不均勻時(shí)，則其電阻計(jì)算式（注意積分路徑為電流線且同一橫截面上ρ相同）積分量（R，I）微分量（ρ，j）。第10頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月二、焦耳定律1、定律：電流通過導(dǎo)體時(shí)放出的熱量Q與電流強(qiáng)度I的平方，導(dǎo)體的電阻R及通電的時(shí)間t成正比，當(dāng)各個(gè)物理量均采用國際單位制時(shí)，Q=I2Rt2、焦耳熱的產(chǎn)生：電勢(shì)能→自由電子定向運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能→原子實(shí)的熱振動(dòng)能量→宏觀上表現(xiàn)為導(dǎo)體的溫度升高。可見：焦耳熱實(shí)際上是電場(chǎng)力的功轉(zhuǎn)化而成的。第11頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月3、焦耳熱與電功。電場(chǎng)力所作的功為A=qU=IUt焦耳熱Q=I2Rt那么：A=Q？答：對(duì)于純電阻電路，兩者等價(jià)；對(duì)于非純電阻電路，兩者不等價(jià)（不能得出A=Q）。4、焦耳熱功率與電功率。電功率：P=IU焦耳熱功率：PQ=I2R=U2/R那么：P=PQ

？答：對(duì)于純電阻電路，兩者相等；對(duì)于非純電阻電路，兩者不相等。第12頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月四、經(jīng)典金屬電子論(歐姆定律的微分形式)1、金屬導(dǎo)電時(shí)自由電子的運(yùn)動(dòng)情況。導(dǎo)體中加了電場(chǎng)以后，自由電子的總速度是由熱運(yùn)動(dòng)速度和定向運(yùn)動(dòng)速度兩部分速度組成。二者數(shù)量級(jí)：2、基于對(duì)大量定向移動(dòng)電子統(tǒng)計(jì)平均后的運(yùn)動(dòng)模型：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。即:設(shè)其平均自由程為則其平均碰撞周期：第13頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月歐姆定律的微分形式-3、推導(dǎo)第14頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月此式反映了電流密度j與引起這一電流密度的外因（E）及內(nèi)因（σ）之間的關(guān)系，與歐姆定律I=GU類似稱為歐姆定律的微分形式，兩種形式是等價(jià)的，彼此可以互推。它的物理意義是：電荷的定向運(yùn)動(dòng)是電場(chǎng)作用的結(jié)果，導(dǎo)體中某點(diǎn)的電流密度j與該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E成正比。這一規(guī)律雖然是用經(jīng)典理論在特殊情況下推導(dǎo)出來的，但是理論和實(shí)驗(yàn)都證明，它對(duì)非穩(wěn)恒情況的導(dǎo)體也成立。第15頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月五、恒定電路中凈電荷的分布1、恒定電流下均勻?qū)w內(nèi)各點(diǎn)處無凈電荷證明：恒流條件：高斯定理：歐姆定律：由以上三式可以推得：結(jié)論：恒定電路中的凈電荷只能分布于導(dǎo)線表面或不同導(dǎo)線材料的接頭處！第16頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月2、恒定情況下電場(chǎng)線必須與導(dǎo)體表面平行若均勻?qū)Ь€中，電場(chǎng)線不與導(dǎo)體表面平行

導(dǎo)線表面電荷的積累而產(chǎn)生一個(gè)派生電場(chǎng)E’E’與En

方向相反，達(dá)到平衡后，兩者抵消導(dǎo)線內(nèi)只剩下平行分量E||第17頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)論：電流分布由電場(chǎng)決定，電場(chǎng)由電源和分布于導(dǎo)線表面及內(nèi)部不均勻處的電荷產(chǎn)生。在恒定電流時(shí)導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)將是恒定電場(chǎng)！第18頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)相同處·電場(chǎng)不隨時(shí)間改變；滿足高斯定理；滿足環(huán)路定理，是保守力場(chǎng)，可引進(jìn)電勢(shì)概念。3、恒定電場(chǎng)和靜電場(chǎng)的對(duì)比(2)不同處產(chǎn)生穩(wěn)恒電流的電荷是運(yùn)動(dòng)的(電荷分布不隨t變)。穩(wěn)恒電場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)的電荷要作功，穩(wěn)恒電場(chǎng)的存在，總伴隨著能量轉(zhuǎn)移。第19頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月§4.4電源和電動(dòng)勢(shì)（sourceandelectromotiveforce)

第20頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月一、非靜電力外電路：電場(chǎng)力對(duì)載流子作正功，電能變?yōu)槠渌问侥芰績(jī)?nèi)電路：電場(chǎng)力對(duì)載流子作負(fù)功，其它形式能量變?yōu)殡娔芊庆o電力:能不斷分離正負(fù)電荷并使正電荷逆靜電場(chǎng)力方向運(yùn)動(dòng).電源：提供非靜電力的裝置.+++---第21頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月非靜電電場(chǎng)強(qiáng)度:為單位正電荷所受的非靜電力.對(duì)一確定的電源,的大小保持不變。電源：提供非靜電力的裝置.非靜電力可能存在于電路的一部分，也可能存在于整個(gè)電路中普遍的歐姆定律的微分形式為：第22頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月二、電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)：描述電源內(nèi)部非靜電力作功的本領(lǐng)。把單位正電荷經(jīng)電源內(nèi)部從負(fù)極移到正極，非靜電力所作的功稱為電源的電動(dòng)勢(shì)：（電源內(nèi)）

（電源內(nèi)）（電動(dòng)勢(shì)定義的數(shù)學(xué)表達(dá)式）（電源內(nèi)）第23頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月總結(jié)起來，電源的路端電壓公式為：三、一段含源電路的歐姆定律

ABrIABrI放電充電第24頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月為分析復(fù)雜電路，我們特作如下規(guī)定：假若順著AB方向，電勢(shì)降落元件前面寫“+”號(hào)，電勢(shì)升高元件前面寫“—”號(hào)。ABCD在AC支路上：在CB支路上：一段含源電路歐姆定律第25頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月思考題：如果電路中任意兩點(diǎn)a、b間的電壓為零，是否可以肯定這段電路上電流為零？反之，如果a、b這一段電路上電流為零，是否可以肯定這兩點(diǎn)間電壓為零？ABRrI結(jié)論：由一段不含源電路上得到的結(jié)論，不能隨便推廣到一段含源電路上去。第26頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月場(chǎng)：對(duì)象：電場(chǎng)、磁場(chǎng)研究場(chǎng)的通量、環(huán)流§4.2直流電路(directcurrentcircuit)一、電路1．由電源、用電器以及導(dǎo)線，電鍵等元件組成的電流路徑，叫做電路。電磁學(xué)路:由元件和電源構(gòu)成研究電荷在場(chǎng)的作用下的遷移傳導(dǎo)規(guī)律——場(chǎng)的規(guī)律在電路中的具體實(shí)現(xiàn)第27頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月電路的分類直流電路：

交流電路：

暫態(tài)電路：

2．這種用規(guī)定的符號(hào)表示電路連接情況的圖，叫做電路圖。第28頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月4.三條或三條以上的支路的匯合點(diǎn)稱為電路的節(jié)點(diǎn)。5.由幾條支路構(gòu)成的閉合電流通路稱為電路回路。6、電路中不含有支路的回路，即單孔回路叫網(wǎng)孔。ABC、AC、AEDC為支路A、C是節(jié)點(diǎn),而D、E不是節(jié)點(diǎn);ABCA、AEDCA、ABCDEA都是回路，注意同一回路中各支路的電流可能不相等;ABCA、AEDCA為網(wǎng)孔。ABCDE3．電路中由電源、電阻串聯(lián)而成的（電流強(qiáng)度相同）電流通路叫電路的支路。第29頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月二、直流電路載有穩(wěn)恒電流的電路叫做穩(wěn)恒電流電路或直流電路。直流電路的基本方程依據(jù)元件最簡(jiǎn)單的聯(lián)結(jié)方式為串聯(lián)和并聯(lián)；簡(jiǎn)單電路：能夠通過運(yùn)用元件串、并聯(lián)的計(jì)算法將電路化為一個(gè)單回路復(fù)雜電路：不能將元件的聯(lián)結(jié)方式歸并為串、并聯(lián)的電路第30頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月利用穩(wěn)恒條件：可以證明直流電路的兩個(gè)重要性質(zhì)：1．直流電路中同一支路的各個(gè)截面有相同的電流強(qiáng)度.因此，每一支路的電流情況就只需用一個(gè)電流強(qiáng)度來表征,把握住電路中所有支路的電流情況，就掌握了整個(gè)電路的電流情況；2．流進(jìn)直流電路任一節(jié)點(diǎn)的電流強(qiáng)度等于從該點(diǎn)流出的電流強(qiáng)度。第31頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月三簡(jiǎn)單電路的分析與計(jì)算(一)、電阻的串聯(lián)1、特點(diǎn)（1）通過各電阻的電流相等。即（2）串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各個(gè)電阻兩端電壓之和。即（3）串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)電阻之和。即第32頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、性質(zhì)（1）各電阻電壓分配與電阻的阻值成正比。即

對(duì)于由兩個(gè)電阻組成的串聯(lián)電路，兩個(gè)電阻上的電壓分別為上式稱為分壓公式。（2）各電阻功率分配與電阻的阻值成正比。即第33頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月

(二)、電阻的并聯(lián)

1、特點(diǎn)（1）各電阻兩端的電壓相等。即（2）總電流等于流過各個(gè)電阻的電流之和。即（3）總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)電阻倒數(shù)之和。即若電路由兩個(gè)電阻并聯(lián)組成，則第34頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月

2、性質(zhì)（1）各電阻電流分配與電阻的阻值成反比。即

對(duì)于由兩個(gè)電阻組成的并聯(lián)電路，兩個(gè)電阻上的電流分別為上式稱為分流公式。

第35頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）各電阻功率分配與電阻的阻值成反比。即

(三)、電阻的混聯(lián)若干個(gè)電阻元件聯(lián)結(jié)起來，既有串聯(lián)又有并聯(lián)，這種聯(lián)結(jié)方式叫混聯(lián)。根據(jù)電阻串、并聯(lián)等效電阻的計(jì)算公式以及串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，就可求出混聯(lián)電路等效電阻及電壓、電流的分配。必要時(shí)還可畫出等效電路圖以方便計(jì)算。簡(jiǎn)單電路的處理:采用等效方法,運(yùn)用歐姆定律和電阻的串并聯(lián)公式即可第36頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月簡(jiǎn)單電路的處理:采用等效方法,運(yùn)用歐姆定律和電阻的串并聯(lián)公式即可第37頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月由多個(gè)電源和多個(gè)電阻復(fù)雜聯(lián)接而成的電路，在一般情況下，這類電路不能用電阻串并聯(lián)等效變換化簡(jiǎn)的電路稱為復(fù)雜電路解復(fù)雜電路的方法：基爾霍夫電路定律；P139等效電源定理（即戴維南定理和諾頓定理）；疊加定理；替代定理;其它解電路的方法可參看電工學(xué)教材。§4.5基爾霍夫方程組

(Kirchhoff’sequations)第38頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月一、基爾霍夫定律（方程組）

內(nèi)容及注意事項(xiàng)

規(guī)定流向節(jié)點(diǎn)的電流為負(fù)，從節(jié)點(diǎn)流出的電流為正匯于節(jié)點(diǎn)的各支路電流強(qiáng)度的代數(shù)和為零若一個(gè)完整電路共有n個(gè)節(jié)點(diǎn)，則可以寫出n-1個(gè)獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)方程——基爾霍夫第一方程組1、基爾霍夫第一定律

（KCL）第39頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月2、基爾霍夫第二定律（KVL）沿回路環(huán)繞一周回到出發(fā)點(diǎn)，電勢(shì)數(shù)值不變寫方程的約定規(guī)定其繞行方向（可以任意規(guī)定）標(biāo)定一個(gè)電流方向解出I>0，——實(shí)際電流與標(biāo)定一致解出I<0，——實(shí)際電流與標(biāo)定相反規(guī)定電勢(shì)從高到低電勢(shì)降落為正，電勢(shì)從低到高電勢(shì)升高為負(fù)?；鶢柣舴虻诙匠探M，又叫回路電壓方程第40頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月符號(hào)規(guī)定：電勢(shì)降落為正，電勢(shì)升高為負(fù)；第41頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月**獨(dú)立方程的個(gè)數(shù)

若整個(gè)電路可以化為平面電路所有的節(jié)點(diǎn)和支路都在一平面上而不存在支路相互跨越的情形——可以把電路看成一張網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)孔的數(shù)目就是獨(dú)立回路的數(shù)目若整個(gè)電路不能化為平面網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)孔的概念不再適用獨(dú)立回路個(gè)數(shù)的判據(jù)要依據(jù)圖論中樹圖來建立其結(jié)論是：對(duì)于一個(gè)有n個(gè)節(jié)點(diǎn)P條支路的電路，共有P-n+1個(gè)獨(dú)立回路節(jié)點(diǎn)電流方程＋回路電壓方程構(gòu)成完備方程組，可解，且解是唯一的，它原則上可解決任何直流電路問題（見例題）

第42頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月***電路的典型問題：已知全部電源的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻和全部負(fù)載電阻，求每一條支路的電流；已知某些支路的電流，求某些電阻或電動(dòng)勢(shì)。基爾霍夫電路定理給出了把這些物理量聯(lián)系起來的完備方程組，從而普遍地解決了電路的計(jì)算問題。第43頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月

二、應(yīng)用基爾霍夫定律解題步驟

1、假設(shè)各支路電流正方向及回路的繞行方向。

2、應(yīng)用KCL列出節(jié)點(diǎn)的電流方程。對(duì)于有n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，只能選取n-1個(gè)節(jié)點(diǎn)列方程。

3、應(yīng)用KVL列出回路的電壓方程。對(duì)于有m條支路和n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電路，可列出m-(n-1)個(gè)回路的電壓方程。一般選擇網(wǎng)孔列方程，因?yàn)榫W(wǎng)孔數(shù)恰好等于m-(n-1)，而且所得到的都是獨(dú)立方程。

4、解方程求解。若求得的電流，則電流實(shí)際方向與假定正方向相同，若，則電流的實(shí)際向與假定正方向相反。第44頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月三、基爾霍夫定律的應(yīng)用

例題1復(fù)雜電路如圖所示，已知。求：（1）各支路電流；（2）兩點(diǎn)間的電壓；（3）兩電源輸出功率和電阻消耗的功率。

解：（1）設(shè)各支路電流為，方向如圖所示。由KCL得節(jié)點(diǎn)A電流方程為

設(shè)兩個(gè)網(wǎng)孔的繞行方向均為逆時(shí)針方向，由KVL得兩網(wǎng)孔電壓方程為ⅠⅡ①第45頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月方程①、②、③代入電動(dòng)勢(shì)和電阻的數(shù)值，得網(wǎng)孔Ⅰ網(wǎng)孔Ⅱ②③ⅠⅡ解方程，得

（2）A、B兩點(diǎn)間的電壓為第46頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）電源的輸出功率電源的輸出功率，說明電源實(shí)際不是輸出功率，而是從外部輸入功率，電源處于充電狀態(tài)。電阻消耗的功率從以上計(jì)算可知，電源輸出的功率，一部分在消耗電阻上，另一部分輸入電源為之充電。電動(dòng)勢(shì)不相等的電源并聯(lián)供電出現(xiàn)的這種情況，應(yīng)盡量避免。ⅠⅡ第47頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月例題2：下圖是一個(gè)電橋電路，其中G為檢流計(jì)（內(nèi)阻為Rg），求通過檢流計(jì)的電流Ig與各臂阻值R1、R2、R3、R4的關(guān)系（電源內(nèi)阻可忽略，ε為已知）。GABCD第48頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月解：標(biāo)定各支路電流的方向如圖，這里有Ig、I1、I2三個(gè)未知變量，我們相應(yīng)的列出三個(gè)方程來：（所謂“橋”指的就是對(duì)角線BD）GABCD第49頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月整理后得到：其中：第50頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月由此可知，當(dāng)R2R3-R1R4=0時(shí)即：時(shí)，Ig=0，電橋平衡；反之，當(dāng)電橋平衡時(shí)，Ig=0，因此上式是電橋平衡的充要條件。用平衡電橋測(cè)量電阻時(shí)，誤差的來源主要有二：（1）檢流計(jì)不夠靈敏帶來的誤差；（2）其他電阻不夠準(zhǔn)確引起的誤差。因此，從誤差的來源看，只要檢流計(jì)和電阻選得合適，用這種方法測(cè)電阻可以有很高的準(zhǔn)確度。第51頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月§4.7接觸電勢(shì)差與溫差電現(xiàn)象2、佩爾捷效應(yīng)及其電動(dòng)勢(shì)1、湯姆孫效應(yīng)及電動(dòng)勢(shì)3、溫差電現(xiàn)象的應(yīng)用第52頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月溫差電形成溫差電動(dòng)勢(shì)的非靜電力與熱現(xiàn)象有關(guān)

湯姆孫效應(yīng)及電動(dòng)勢(shì)

因溫度不均勻引起的熱擴(kuò)散——等效于一種非靜電力類似氣體分子熱運(yùn)動(dòng)，自由電子從高溫端向低溫端擴(kuò)散宏觀上等效于一個(gè)非靜電力——K導(dǎo)致電荷遷移在導(dǎo)體兩端，有電荷積累——E，反抗KE+K＝0，達(dá)到平衡瞬間完成——吸熱湯姆孫系數(shù)(T)~10-5V/oC第53頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月此電流過程K作正功吸熱——轉(zhuǎn)化成電勢(shì)能此電流過程K作負(fù)功電勢(shì)能降低——放熱湯姆孫效應(yīng)是熱——電轉(zhuǎn)換效應(yīng)可逆（不同于焦耳熱）

(T)與材料的性質(zhì)有關(guān)

用同種金屬，只依靠湯姆孫電動(dòng)勢(shì)，也不能在閉合回路內(nèi)建立恒定電流。

第54頁，課件共59頁，創(chuàng)作于2023年2月佩爾捷效應(yīng)及其電動(dòng)勢(shì)

密度不均勻引起的