恒定电流辅导班讲义

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1、恒定电流1.电流电流的定义式：决定式：I＝。微观表达式I=nqvS。在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I＝q／t计算电流强度时应引起注意。L4L质子源v1v2例1．来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2，则n1∶n2=

2、_______。2.电阻定律导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比。（1）ρ是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每根具体的导线的性质）。单位是Ωm。（2）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。（3）材料的电阻率与温度有关系：金属的电阻率随温度的升高而增大（铂较明显，可用于做温度计）；合金锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。半导体的电阻率随温度的升高而减小（热敏电阻、光敏电阻）。有些物质当温度接近0K时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状

3、态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC。例2．.如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10cm，bc=5cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流强度为1A，若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为（）A.4AB.2AC.AD.A例3．.如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为U，则.（）①过两段导体的电流相等②两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同③细导体两端的电压U1大于粗导体两端的电压U2④细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度A.①B.①②C.①②③D.①②③④例4．.家用电热灭蚊器电

4、热部分的主要器件是PCT元件，PCT元件是由钛酸钡等导体材料制成的电阻器，其电阻率ρ与温度t的关系如图所示.由于这种特性，PCT元件具有发热、控温双重功能.对此，以下判断中正确的是()A.通电后，其电功率先增大后减小B.通电后，其电功率先减小后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1或t2不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在t1至t2间的某一值不变3.欧姆定律（适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）例5．实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示：A.B.C.D.IIIIoUoUoUoU4.电功

5、和电热（1）对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q=UIt=I2Rt=（2）对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：W>Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。例6．某一电动机，当电压U1=10V时带不动负载，因此不转动，这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转，这时电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大？5．电动势（1）物理意义：反映不同电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．（2）大小：等于电

6、路中通过1C电量时电源所提供的电能的数值，等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和E＝U外＋U内．6．闭合电路的欧姆定律闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比：I＝．常用表达式还有：E＝IR＋Ir＝U＋U′和U＝E－Ir7．路端电压U随外电阻R变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：（1）外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高；（2）外电路断开时，R＝∞，路端电压U＝E；（3）外电路

7、短路时，R＝0，U＝0，I＝（短路电流），短路电流由电源电动势和内阻共同决定，由于r一般很小，短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾．8．路端电压与电流的关系闭合电路欧姆定律可变形为U＝E－Ir，E和r可认为是不变的，由此可以作出电源的路端电压U与总电流I的关系图线，如图10—2—1所示．依据公式或图线可知：（1）路端电压随总电流的增大而减小．（2）电流为零时，即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E．在图象中，U—I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势．（3）路端电压为零时，即外电路短路时的电流I＝．图线斜率绝对值在数值上等于内

8、电阻．R1R2R3R4Er例7．以右图电路为例：试分析当滑动变阻器的滑片向左滑动过程中各电阻中电流、电压如何变化.变式：如图所示，电源