电流至电功 文档

《电流至电功 文档》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第二章恒定电流一．形成电流的条件电流产生的条件：（1）导体内有大量自由电荷（金属导体——自由电子；电解质溶液——正负离子；导电气体——正负离子和电子）（2）导体两端存在电势差（电压）导体中存在持续电流的条件：是保持导体两端的电势差。电源的作用就是保持电路两端的电势差，使电路中有持续的电流。二.电流强度定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值叫做电流强度。简称电流。数学表达式：I=q/t电流的单位是安培，简称安，符号是A。如果在1秒内通过导体横截面的电量为1库，导体中的电流强度就是1安培。电流的单位还有毫安（mA），微安（μA）1mA=10-3A1μA=10-6

2、A二．电流的方向电流可以由正电荷的定向移动形成，也可以是负电荷的定向移动形成，也可以是由正负电荷同时定向移动形成。习惯上规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向。说明：（1）。金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反。（2）电流有方向但电流强度不是矢量。（3）方向不随时间而改变的电流叫直流；方向和强度都不随时间改变的电流叫做恒定电流。通常所说的直流常常指的是恒定电流。例1．一根铜导线，横截面积为1.0mm2,载有1.0安电流,已知铜导线内自由电子的密度n=8.5×1028个/m3,每个电子电量为1.6×10-19C,试求:铜导线中自由电子定向移动的速度为多大?第二节欧姆

3、定律德国物理学家欧姆最先用实验研究了电流跟电压，电阻的关系，得出了如下的结论：导体的电流强度跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比——欧姆定律。说明（1）欧姆定律的数学表达式：I=U/R。（2）R的单位：（3）欧姆定律适用于金属导体和通常壮态下的电解质溶液，对气态导体和其它一些导电原件（电子管，热敏电阻）不适用。对电路而言，它只对一段不含电源的导体成立。第三节电阻定律导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比——这就是电阻定律。R=ρL/S………………（1）ρ是个与材料本身有关的物理量,它直接反映了材料导电性的好坏,我们把它叫做材料的电阻率.ρ＝RS/L………………（

4、2）电阻率ρ的单位为:欧姆米,各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1米,横截面积为1平方米的导体的电阻.但电阻率并不由RS和L决定.电阻率与材料种类和温度有关.在温度不变时,导线的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比——这就是电阻定律。例题：一个标有“220V，60W”的白炽灯泡，加上的电压U是由0逐渐增大到220V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示，在下图中的四个图线中，肯定不符合实际的是（ACD）第四节.电功和电功率1．电功电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端的电压，电路中的电流强度和通电时间成正比。W=UIt……………………（1）2．

5、电功率为了描述电流做功的快慢，引入了一个物理量——电功率（P）。定义：电流所做的功跟完成这些功所用的时间的比值叫做电功率。数学表达式：P=W/t……………………（4）式P=UI……………………（5）式用电器上一般标有电功率和电压——它们分别是用电器的额定功率和额定电压。每个用电器正常工作时所需要的电压叫做额定电压，在这个电压下消耗的功率称为额定功率.第五节焦耳定律电流通过导体时，导体总是要发热的，这是电流的热效应。(一)焦耳定律：英国物理学家焦耳（1818～1889）经过长期的实验研究后指出：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方，导体的电阻和通电时间成正比——焦耳定律。Q

6、=I2Rt………………………………………（1）式(二)电功和电热的关系:1.纯电阻电路.如图所示,电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I.电功即电流所做的功:W=UIt.电热即电流通过电阻所产生的热量:Q=I2Rt由部分电路欧姆定律:U=IRW=UIt=I2Rt=Q表明:在纯电阻电路中,电功等于电热.也就是说电流做功将电能全部转化为电路的内能(热能).2.非纯电阻电路.在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍等于UIt,电热仍等于I2Rt.但电功不再等于电热而是大于电热了.UIt＞I2Rt第六节串联电路串联电路的基本特点：①电路中各处的电流相等；I1=I2=I3=…

7、=In②电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；U=U1+U2+U3+…+Un③串联电路的总电阻：R=R1+R2+R3+…+Rn故：串联电路的总电阻等于各段电路中电阻之和②串联电路的电压分配：I=U/RU/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3=…=Un/Rn故：串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。③串联电路的功率分配：P=I2RP1/R1=P2/R2=P3/R3=…=Pn/Rn故：串联电路中各电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比。※例：把阻值不同的灯泡串联接入照明电路中，会看到阻值大的灯泡亮，表明它消耗