高中物理人教版 (新课标)选修3选修3-1第二章 恒定电流1 电源和电流评课课件ppt
展开电闪雷鸣时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么?
导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差
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
1.能把自由电子从正极搬到负极的装置.
2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.
3 形成电流的条件:
(1)存在自由电荷 金属导体——自由电子 电解液——正、负离子(2)导体两端存在电压 当导体两端存在电压时,导体内建立了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流. 电源的作用是保持导体两端的电压,使导体中有持续的电流.
导线内的电场,是由电源、导线 等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动,但有的流走了,另外的又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也稳定。-----恒定电场
由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场.
1.大小方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.
2.电流(I):表示电流的强弱程度. 定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流 . 公式:I= q / t 单位:国际单位 安培(A) 1A=1C/s 常用单位:毫安(mA)、微安(μA) 方向:正电荷定向移动的方向
电流是标量.它的运算不遵循平行四边形定则.
(1)适用于任何电荷的定向移动形成的电流。(2)在金属导体中,电流方向与自由电荷(电子) 的定向移动方向相反;(3)在电解液中,电流方向与正离子定向移动方 向相同,与负离子走向移动方向相反.导电 时,是正负离子向相反方向定向移动形成电 流,电量q表示通过截面的正、负离子电量绝 对值之和。
1、在金属导体中,若10s内通过横截面的电量为10C,则导体中的电流为_______A; 1A 2、某电解槽横截面积为0.5m2,若10s内沿相反方向通过横截面的正负离子的电量均为10C,则电解液中的电流为_______A. 2A
例题:有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/ml,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023ml-1,电子的电量e=-1.6×10-19C,求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.
如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率,和我们的生活经验是否相符?怎样解释?
电子定向移动的速率约10 -5 m/s, 电子热运动的平均速率10 5 m/s, 电场的传播速率3×10 8 m/s.
3、关于电流的方向,下列叙述中正确的是A.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定C.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向D.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同
4、某电解质溶液,如果在1 s内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流强度是多大?
5、氢原子的核外只有一个电子,设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e,运动速率为v,求电子绕核运动的等效电流多大?
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