恒定電流和恒定電場(chǎng)

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1、恒定電流和恒定電場(chǎng)(SteadyCurrentandSteadyElectricField)1、電流強(qiáng)度、電流密度、電源電動(dòng)勢(shì)2、一段含源電路的歐姆定律、基爾霍夫定律本章要點(diǎn)電流密度電流：帶電粒子的定向運(yùn)動(dòng)。電流形成條件(導(dǎo)體內(nèi))：1、導(dǎo)體內(nèi)有可以自由運(yùn)動(dòng)的帶電粒子。2、導(dǎo)體內(nèi)要維持一個(gè)電場(chǎng)。電流強(qiáng)度（標(biāo)量）單位時(shí)間通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面帶電粒子的電量。電流的方向：正電荷運(yùn)動(dòng)的方向。電流密度電流密度(矢量）方向：該點(diǎn)正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向。大小：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)該點(diǎn)垂直于帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向單位面積的電荷量。（或：通過(guò)垂直于

2、該點(diǎn)帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向的單位面積上的電流強(qiáng)度。）單位：A/m2(安/米2)電流密度電流強(qiáng)度與電流密度的關(guān)系電流強(qiáng)度是通過(guò)某一截面的電流密度的通量。電流密度能精確地描述導(dǎo)體空間中每一個(gè)點(diǎn)的電流分布，?=?(x,y,z)，即導(dǎo)體內(nèi)存在一個(gè)矢量場(chǎng)，稱為電流場(chǎng)。電流連續(xù)性方程單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)閉合曲面向外流出的電荷，等于此時(shí)間內(nèi)閉合曲面里電荷的減少量。電荷守恒定律在電流場(chǎng)中的數(shù)學(xué)表達(dá)式。電流連續(xù)性方程恒定（穩(wěn)恒）電流：通過(guò)導(dǎo)體內(nèi)任意一點(diǎn)的電流密度不隨時(shí)間變化的電流。要求：導(dǎo)體中電荷分布不隨時(shí)間變化，形成不隨時(shí)間變化的恒定電場(chǎng)。

3、意義：電流恒定時(shí)，流入任一閉合曲面的電荷量等于流出的電荷量?；蛘撸弘娏骱愣〞r(shí)，流入任一閉合曲面的電流強(qiáng)度之和等于流出的電流強(qiáng)度之和。電源的電動(dòng)勢(shì)電源的電動(dòng)勢(shì)電源：提供非靜電力的裝置電動(dòng)勢(shì)：非靜電力把單位正電荷從負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部移到正極所作的功。電動(dòng)勢(shì)是一個(gè)標(biāo)量，但為了計(jì)算方便，我們定義其方向?yàn)椋河呻娫簇?fù)極經(jīng)電源內(nèi)部指向正極。歐姆定律歐姆定律的微分形式歐姆定律一般金屬或電解液，歐姆定律在相當(dāng)大的電壓范圍內(nèi)是成立的，但對(duì)于許多導(dǎo)體或半導(dǎo)體，歐姆定律不成立，這種非歐姆導(dǎo)電特性有很大的實(shí)際意義，在電子技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)

4、等現(xiàn)代技術(shù)中有重要作用。注意焦耳-楞次定律對(duì)一段導(dǎo)體，電流的功率：電能轉(zhuǎn)化為熱能焦耳-楞次定律的本質(zhì)是能量守恒定律。焦耳－楞次定律的微分形式一段含源電路的歐姆定律CABR1R2ε1r1ε2r2ε3r3I3I2I1一段含源電路的歐姆定律符號(hào)規(guī)則：1、電路方向：始→末2、電阻恒為正3、I、ε與電路方向相同則取正，相反則取負(fù)。（如I、ε方向未知，可自行假定。計(jì)算結(jié)果為正說(shuō)明假設(shè)正確，為負(fù)則說(shuō)明實(shí)際方向與假設(shè)相反。）自己推導(dǎo)閉合電路的歐姆定律。例1例1II解：設(shè)電路和電流方向均為順時(shí)針（bcdb）基爾霍夫定律基本概念支路

5、：至少含有一個(gè)電路元件，電流處處相等。節(jié)點(diǎn)：n≥3回路：各支路電流不一定相等?；鶢柣舴虻谝欢桑ü?jié)點(diǎn)電流定律）SI基爾霍夫定律獨(dú)立節(jié)點(diǎn)對(duì)A點(diǎn):對(duì)B點(diǎn)：若電路中有n個(gè)節(jié)點(diǎn)就有n-1個(gè)獨(dú)立節(jié)點(diǎn)?；鶢柣舴虻诙桑ɑ芈冯妷憾桑┗鶢柣舴蚨煞?hào)規(guī)則：1、任選一個(gè)回路方向（順時(shí)針或逆時(shí)針）2、電阻恒為正3、I、ε與回路方向相同則取正，相反則取負(fù)。（如I、ε方向未知，可自行假定。計(jì)算結(jié)果為正說(shuō)明假設(shè)正確，為負(fù)則說(shuō)明實(shí)際方向與假設(shè)相反。）獨(dú)立回路：至少有一條支路在其它回路中沒(méi)用過(guò)。例2I1I2I3如圖所示電路中，例2解：對(duì)節(jié)

6、點(diǎn)b有：對(duì)回路abefa有：對(duì)回路bcdeb有：三式聯(lián)立得：I1I2I3本章小結(jié)一段含源電路的歐姆定律基爾霍夫定律閉合電路的歐姆定律獨(dú)立節(jié)點(diǎn)獨(dú)立回路電流連續(xù)性方程作業(yè)思考題：10-2、10-4、10-7習(xí)題：10-18、10-25