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1、第十章恒定電流和恒定電場(SteadyCurrentandsteadyelectricfield)帶電質點的運動將伴隨電量的遷移，形成電流。本章討論：不隨時間變化的恒定電流和與之相伴的恒定電場9/18/2021§10-1電流密度電流的連續(xù)性方程1.電流：電流—大量電荷的定向運動。電流形成條件(導體內)：(1)導體內有可以自由運動的電荷，即載流子；載流子(chargecarrier)-電子、質子、離子、空穴。(2)導體內要維持一個電場。(導體內有電荷運動說明導體內肯定有電場，這和靜電平衡時導體內場強為零情況不同.)2.電流強度(electriccurrentstre
2、ngth)（標量）大?。簡挝粫r間通過導體某一橫截面的電量方向：正電荷運動的方向單位：A(安培)9/18/20213、電流密度電流強度I對電流的描述比較粗糙：如對橫截面不等的導體，I不能反映不同截面處及同一截面不同位置處電流流動的情況。某點的電流密度(currentdensity)(矢量）方向：該點正電荷定向運動的方向。大?。和ㄟ^垂直于該點電荷運動方向的單位面積上的電流強度單位：A/m2(安/米2)9/18/2021已知：1、運動電荷體密度（單位體積內的電量）為?2、運動電荷的定向運動速度為v在?t時間內，通過任一面元?S遷移的電量為：所以，單位時間通過截面dS的電
3、量（即電流強度）為：en??u?t?Sen??u?t?S令則?為電流密度矢量，方向與正電荷定向運動速度方向相同，大小等于單位時間內通過垂直于正電荷定向速度方向的單位面積的電量。en??u?t?S令則所以，通過任意曲面的電流強度為導體內每一點都有自己的?，?=?(x,y,z)即導體內存在一個?場---稱電流場。從場的觀點看，?和I的關系，是一個矢量和它的通量之間的關系。電流場：導體內每一點都有自己的?，?=?(x,y,z)即導體內存在一個?場---稱電流場。電流線(electricstreamline)：類似電場線，在電流場中可畫電流線(1)電流線上某點的切向與該點
4、?的方向一致；(2)通過垂直于某點?的單位面積的電流線的根數(shù)等于該點?的大小。9/18/2021電流密度和電流強度的關系(1)通過面元dS的電流強度(2)通過電流場中任一面積S的電流強度電流強度是通過某一面積的電流密度的通量。9/18/2021電流連續(xù)性方程(equationofcontinuityofelectriccurrent)電流的連續(xù)性方程電荷的運動可形成電流，也可引起空間電荷分布的變化。在電流場內取一閉合面S，則有電荷從S面流入和流出，S面內的電荷相應發(fā)生變化。由電荷守恒定律，單位時間內由S流出的電量應等于S面內電量的減少。電荷守恒定律在電流場中的數(shù)學
5、表達式9/18/2021電流場中的電流線是有頭有尾的。電流線發(fā)出于正電荷減少的地方；終止于正電荷增加的地方。9/18/2021§10-2恒定電流和恒定電場電動勢恒定電流(SteadyCurrent)：導體內任一點的?的大小和方向均不隨時間改變的電流。1.恒定條件若電流場內?的大小和方向不隨t變，則要求空間電荷分布不隨t變，即則在電流場內作一任意閉合S面，有電流的穩(wěn)恒條件1、在恒定條件下，通過任一閉合曲面一側流入的電量等于從另一側流出的電量。2、電流線是閉合曲線，即恒定電流的閉合性。9/18/20212.由恒定條件可得出的幾個結論(請用恒定條件自己分析理由)(1)導
6、體表面電流密度矢量無法向分量。(2)對一段無分支的恒定電路，其各橫截面的電流強度相等。(3)在電路的任一節(jié)點（三條或三條以上電路的交匯點）處，流入節(jié)點的電流強度之和等于流出節(jié)點的電流強度之和（基爾霍夫第一定律）。9/18/2021恒定電場(steadyelectricfield)：是由不隨時間改變的電荷分布產生的不隨時間改變的電場。對于恒定電路，導體內存在恒定電場。恒定電場和靜電場的對比(1)相同處：電場不隨時間改變；滿足高斯定理；滿足環(huán)路定理，是保守力場，可引進電勢概念?；芈冯妷憾?基爾霍夫第二定律)(Kirchhoffsecondlaw)：在恒定電路中，沿任
7、何閉合回路一周的電勢降落的代數(shù)和等于零9/18/2021(2)不同處：產生恒定電流的電荷是運動的(但電荷分布不隨t變)。恒定電場對運動的電荷要作功，恒定電場的存在，總伴隨著能量轉移。節(jié)點電流定律(基爾霍夫第一定律)(Kirchhofffirstlaw)9/18/2021電動勢(electromotiveforce簡寫作emf)非靜電力：電源內部都有非靜電力(nonelectrostaticforce)；非靜電力使正電荷由負極經電源內部到達正極。引入：非靜電力場強：單位正電荷所受的非靜電力把電荷q由負極移向正極(經電源內部)非靜電力作功9/18/2021電動勢：把單
8、位正電荷經
