大学物理9-1 恒定电流课件.ppt

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1、一电流电流密度：电荷的宏观定向运动.电流传导电流运流电流电流的大小电流为通过截面S的电荷随时间的变化率为电子的漂移速度大小单位:1A为电荷数密度++++++电流与电子漂移速度和电子数密度的关系.关于漂移速度漂移速度：在导体内部，自由电荷受到电场力的作用下产生宏观的定向运动的平均速度也称为漂移速率.的大小一般在10-4m/s的数量级所以漂移速率只有电子热运动平均速率的10-8倍左右.这与电子的热运动平均速率有很大区别，热运动速率一般在103m/s的数量级二电流密度该点正电荷运动方向方向规定：大小规定：等于在单位时间内通过该

2、点附近垂直于正电荷运动方向的单位面积的电荷通过有限截面的电流恒定电流三恒定电流SI若闭合曲面S内的电荷不随时间而变化，有单位时间内通过闭合曲面向外流出的电荷，等于此时间内闭合曲面里电荷的减少量.电流恒定条件恒定电场1）在恒定电流情况下，导体中电荷分布不随时间变化形成恒定电场；2）恒定电场与静电场具有相似性质（高斯定理和环路定理），恒定电场可引入电势的概念；3）恒定电场的存在伴随能量的转换.恒定电流例1（1）若每个铜原子贡献一个自由电子，问铜导线中自由电子数密度为多少？（2）家用线路电流最大值15A，铜导线半径0.81mm

3、此时电子漂移速率多少？（3）铜导线中电流密度均匀，电流密度值多少？故有解（1）铜的质量密度铜的摩尔质量分子数密度电子热运动的平均速率其中(3)(2)四电阻率一段电路的欧姆定律电导率电阻率电阻的温度系数电阻率（电导率）不但与材料的种类有关，而且还和温度有关.一般金属在温度不太低时电阻定律电阻率五超导体有些金属和化合物在降到接近绝对零度时，它们的电阻率突然减小到零，这种现象叫超导.0.050.104.104.204.30****超导的转变温度T/KR/汞在4.2K附近电阻突然降为零六欧姆定律的微分形式欧姆定律的微分形式一般金

4、属或电解液，欧姆定律在相当大的电压范围内是成立的，但对于许多导体或半导体，欧姆定律不成立，这种非欧姆导电特性有很大的实际意义，在电子技术，电子计算机技术等现代技术中有重要作用.注意表明任一点的电流密度与电场强度方向相同，大小成正比欧姆定律的微分形式例9-1如图所示，直圆锥体的电阻率为，长为，两端面的半径分别为R1和R2。试计算此锥体两端面之间的电阻。解建立坐标如下图所示，垂直于锥体截面的轴线上截取一半径为r，厚度为的微元，此微元的电阻为于是得锥体两端面间的电阻为利用几何关系得代入上式得解法一例9-2一内、外半径分别为和的

5、金属圆筒，长度,其电阻率，若筒内外电势差为，且筒内缘电势高，圆柱体中径向的电流强度为多少？解法二+QAB-Q解由高斯定律得S例4两个导体A、B带电-Q、+Q被相对电容率电阻率的物质包围，证明两导体之间电流与导体尺寸及它们间的距离无关.