1、第二章恒定電流第二章恒定電流 雷鳴電閃時雷鳴電閃時, ,強大的電流使天空發出耀眼的強大的電流使天空發出耀眼的閃光閃光, ,但它只能存在于一瞬間但它只能存在于一瞬間, ,而手電筒中的小燈而手電筒中的小燈泡卻能持續發光泡卻能持續發光, ,這是為什么這是為什么? ?電流的形成電流的形成1 1電流：電流：電荷的熱運動，從宏觀上看，不能形成電流電荷的熱運動，從宏觀上看，不能形成電流 電荷的電荷的定向定向移動形成電流移動形成電流-BA-A+_B_-+A+_B_P-一.電源1. 1.能把能把自由電子由自由電子由電源內部電源內部從從正極正極搬到搬到負極負極的裝置的裝置. .2.2.作用作用: :保持保持導體兩

2、端的電勢差導體兩端的電勢差( (電壓電壓), ),使電路有使電路有持續持續的電流的電流. .電流產生條件電流產生條件（1）存在存在自由電荷自由電荷（2）導體兩端存在電壓。）導體兩端存在電壓。由由穩定分布的電荷產生的電荷產生穩定的電場稱為的電場稱為恒定電場電場. . 三、三、恒定恒定電場電場 恒定恒定電流電流大小方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。大小方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。 導線內的電場，是由電導線內的電場，是由電源、導線源、導線 等電路元件所積等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運動，但管這些電荷也在運動，但有的流走了，另外的又來有的流走了

3、，另外的又來補充補充，所以電荷的分布是，所以電荷的分布是穩定的，電場的分布也穩穩定的，電場的分布也穩定。定。-恒定電場恒定電場-+A+_B_P-AB水池抽水機抽水機當導體兩端的電勢差恒定時當導體兩端的電勢差恒定時，導體，導體中產生的電場是中產生的電場是恒定，電荷恒定，電荷在靜電力作用下應該不斷加速，為什么此時在靜電力作用下應該不斷加速，為什么此時導體中的電流為什導體中的電流為什么也是恒定的？么也是恒定的？由于恒定電場的作用由于恒定電場的作用,導體中自由電荷定向運動的速率增加導體中自由電荷定向運動的速率增加;而在運動過程中會與導體內不動的粒子碰撞從而減速而在運動過程中會與導體內不動的粒子碰撞從而

4、減速,因此自因此自由電荷頻繁地交替進行加速和減速，由電荷頻繁地交替進行加速和減速，自由電荷定向運動的平均自由電荷定向運動的平均速率不隨時間變化。速率不隨時間變化。如果我們在這個電路中串聯一個電流表如果我們在這個電路中串聯一個電流表,電流表的讀數保持恒定電流表的讀數保持恒定.恒定電場恒定電場電場強度不變電場強度不變自由電荷定向運動的平均自由電荷定向運動的平均速率速率不變不變串一個電流表串一個電流表, ,讀數不會變讀數不會變恒定電流恒定電流被加速的自由電荷與導體內不動的粒被加速的自由電荷與導體內不動的粒子碰撞從而減速子碰撞從而減速 1. 1.大小方向都大小方向都不隨時間變化不隨時間變化的電流稱為恒

5、定電流的電流稱為恒定電流. . 2.2.電流電流( (I I): ):表示電流的強弱程度表示電流的強弱程度. . 如果如果I I表示電流表示電流,q,q表示在表示在t t時間內通過導體橫截面的電荷量時間內通過導體橫截面的電荷量, ,則則 q=Itq=It 單位單位: :國際單位國際單位 安培安培(A) (A) 常用單位常用單位 毫安（毫安（mAmA）、微安（）、微安（AA） 1C=1A 1C=1As s 方向方向: :與正電荷與正電荷定向移動的定向移動的方向相同方向相同 三、恒定電流三、恒定電流問題：電流是標量還是矢量？問題：電流是標量還是矢量？五、電流的微觀表達式五、電流的微觀表達式nqSv

6、tvtSnqtQIBCSvvtqqqq例題例題:有一條橫截面積有一條橫截面積S=1mm2的銅導線的銅導線,通過的電流通過的電流I=1A,已知銅的密度已知銅的密度=8.9103kg/m3,銅的摩爾質量銅的摩爾質量M=6.410-2kg/mol,阿伏加德羅常數阿伏加德羅常數NA=6.021023mol-1,電子的電量電子的電量e=-1.610-19C,求銅導線中自由電子定向移求銅導線中自由電子定向移動的速率動的速率.可認為銅導線中平均每個銅原子貢獻一個自由電子。可認為銅導線中平均每個銅原子貢獻一個自由電子。SvtMNMNnAAneSvI m/s105 .75AeSNMIv問題問題: : 如果認為電子的定向運動速率就是電流的如果認為電子的定向運動速率就是電流的傳導速率，和我們的生活經驗是否相符？怎傳導速率，和我們的生活經驗是否相符？怎樣解釋？樣解釋？ 電子定向移動的速率約電子定向移動的速率約10 10 -5-5 m/s m/s， 電子熱運動的平均速率電子熱運動的平均速率10 10 5 5 m/