高中物理选修3-1《2.1电流和电源》
13页1、一、电场和电流,第二章、恒定电流,zX.x.K,(1)形成:,电荷的定向运动形成电流。,(2)产生电流的条件:, 自由电荷,、电流,一、电源和电流,保持电势差,+,-,E,内因,外因,来源:Z|xx|k.Com,(3)电流方向:,规定正电荷定向移动的方向,(4)电流强度:,、电流,一、电源和电流,I,单位:安培(A),+,-,E,单位时间内通过导体横截面的电量。,安培是基本单位。,1、在稀CuSO4溶液中插入两碳棒极板,在两极板上加一定的电压,在10s内有51018个Cu离子通过某截面,则碳棒中的电流强度为多大?,例与练,2、原子中电子绕原子核的圆周运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率v在半径为r的圆周轨道上运动,电子的电量为e,等效电流有多大?,例与练,解:设电子圆周运动的周期为T:,3、有一横截面为S的铜导线,流经其中的电流为I,设单位体积的导线有n个自由电子,电子电量为e,电子的定向移动速度为v,在t时间内,通过导体横截面的自由电子数目N可表示为( ) AnvSt Bnvt CIt/e DIt/Se,例与练,A C,直流电:电流方向不随时间变化的电流。,交流电:大小、方向
2、随时间作周期变化的电流。,(5)电流分类:,、电流,一、电源和电流,电流大小和方向都不随时间变化的电流恒定电流。,_,等势体,导体中自由电子的定向移动使两个带电体成为等势体,达到静电平衡,导线R中会产生一个瞬时电流,抽水机,电源,P的作用:把电子从A搬运到B,使A、B之间始终保持一定的电势差。,+,-,F,形成恒定电流的条件:,保持导体两端的电势差(电压),2、电源,一、电源和电流,干电池:,发电机:,通过化学作用把电子从正极搬运到负极。,通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。,电源,+,-,正极,负极,电源的作用:就是把电子从正极搬运到负极,使电源两极间保持一定的电势差。,F,来源:Z|xx|k.Com,4、有一横截面为S1mm2的铜导线,流经其中的电流为I=1A,已知铜的密度为=8.9103Kg/m3,铜的摩尔质量为M 6.4102Kg/mol,阿伏加得罗常数NA 6.01023/mol,电子电量为e= 1.61019C 。在这个问题中可认为每个铜原子贡献一个电子,求铜导线中自由电子定向移动速率v。,例与练,析与解,三种速度的区别,(1)电流传导速率等于光速,电路一接通,导体中的电子立即 受到电场力作用而定向移动形成电流。(对整体而言),(2)电子定向移动速率,其大小与电流有关,一般每秒为10-2 -10-m的数量级。(对每个电子而言),(3)电子热运动速率,任何微观粒子都做无规则运动,其速度与 温度有关,通常情况为每秒几百米。,
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