1、2.1 2.1 電源和電流電源和電流第二章第二章 恒定電流恒定電流一、電流一、電流 + +- -E E內因內因外因外因一、電流一、電流 I+ +- -E EBA-A+_B_等勢體等勢體AB水池導體中自由電子的定向移動使兩個帶電體導體中自由電子的定向移動使兩個帶電體成為等勢體，達到靜電平衡，導線成為等勢體，達到靜電平衡，導線R R中會產中會產生一個生一個瞬時瞬時電流電流抽水機抽水機思考思考: :怎樣才能使怎樣才能使A A、B B之間有持續的水流之間有持續的水流-+A+_B_P-二.電源1. 1.能把自由電子從能把自由電子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

2、體兩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. .1 1、導線內部的自由電子為、導線內部的自由電子為什么會發生定向移動呢什么會發生定向移動呢? ?思考思考: :2 2、導線內部的電場是怎么形成的呢？會有、導線內部的電場是怎么形成的呢？會有什么特點什么特點? ?電子受到了電場力的作電子受到了電場力的作用，導體內部存在電場用，導體內部存在電場-+A+_B_P-+A+_B_P 假設在電源正、負假設在電源正、負極之間連一根導線極之間連一根導線MNE0FFnFtMNE0E0E MNE導體內的場強處處都平導體內的場強處處都平行導體（沿導體的切線行導體（沿導體的

3、切線方向）方向）導線內很導線內很快形成沿快形成沿導線方向導線方向的電場的電場 導線內的電場，是由導線內的電場，是由電源、導線電源、導線 等等電路元件所積累的電荷共同形成的電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運動，但盡管這些電荷也在運動，但有的流有的流走了，另外的又來補充走了，另外的又來補充，所以電荷，所以電荷的分布是穩定的，電場的分布也穩的分布是穩定的，電場的分布也穩定。定。-恒定電場恒定電場 恒定電場恒定電場 由由穩定分布穩定分布的電荷產生的電荷產生穩定穩定的電的電場稱為恒定電場場稱為恒定電場. . 恒定電場是不是就是勻強電場？恒定電場是不是就是勻強電場？思考：思考：恒定電場：恒

4、定電場：指電場的分布穩定，某處的指電場的分布穩定，某處的場強不變。場強不變。勻強電場：勻強電場：指的是場強處處相同的場強。指的是場強處處相同的場強。恒定電場恒定電場某處的電場強度不變某處的電場強度不變自由電子定向運動的平均自由電子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三三. .恒定電流恒定電流1.定義：大小方向都定義：大小方向都不隨時間變化不隨時間變化的電流稱的電流稱為恒定電流為恒定電流.三三. .恒定電流恒定電流 1. 1.定義：大小方向都定義：大小方向都不隨時間變化不隨時間變化的電流稱為的電流稱為恒定電流恒定電流. . 2. 2.電

5、流電流強度強度( (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時間內通過導體橫時間內通過導體橫截面的電荷量截面的電荷量, ,則則 I=Q/t 單位單位: :國際單位國際單位 安培安培(A) 1A=1C/s(A) 1A=1C/s 常用單位常用單位 毫安（毫安（mAmA）、微安（）、微安（AA） 注意對于注意對于I=Q/t的理解的理解 一般在導體中是自由電子定向移動，一般在導體中是自由電子定向移動，但在電解溶液導電中，溶液中的正、但在電解溶液導電中，溶液中的正、負離子沿相反方向定向移動，不能認負離子沿相反方向定向移動，不能認

6、為正負電荷相互抵消，用公式計算時，為正負電荷相互抵消，用公式計算時，Q為通過某一截面的正負電荷量的絕為通過某一截面的正負電荷量的絕對值之和對值之和1 1、在金屬導體中，若在金屬導體中，若10s10s內通內通過橫截面的電量為過橫截面的電量為10C10C，則導，則導體中的電流為體中的電流為_A_A； 1 2 2、在稀、在稀CuSOCuSO4 4溶液中插入兩碳棒極板，溶液中插入兩碳棒極板，在兩極板上加一定的電壓，在在兩極板上加一定的電壓，在10s10s內內有有5 510101818個個CuCu離子通過某截面，則離子通過某截面，則碳棒中的電流強度為多大？碳棒中的電流強度為多大？18105qC2 . 3

7、AtqI32. 019106 . 12C2Q為通過某一截面的正負電荷量的絕對值之和為通過某一截面的正負電荷量的絕對值之和電流的微觀表達式電流的微觀表達式一段長為一段長為L的粗細均勻的導體，兩端加一定的粗細均勻的導體，兩端加一定的電壓，導體中的自由電荷沿導體定向移的電壓，導體中的自由電荷沿導體定向移動的速率為動的速率為v，設導體的橫截面積為，設導體的橫截面積為S，導，導體單位體積內的自由電荷數為體單位體積內的自由電荷數為n，每個自由，每個自由電荷的電荷量為電荷的電荷量為q，則導體中自由電荷總數，則導體中自由電荷總數N= ，總電荷量，總電荷量Q= ，所有這些，所有這些電荷都通過某一橫截面所需要的時

8、間電荷都通過某一橫截面所需要的時間t= ，所以通過該導體的電流，所以通過該導體的電流I= 。 由此可見，從微觀上看，電流決定于導由此可見，從微觀上看，電流決定于導體中體中自由電荷的密度自由電荷的密度，電荷定向移動速率電荷定向移動速率，還與導體的還與導體的橫截面積橫截面積有關有關nLSnLSqL/vnqSv例例: :有一條橫截面積有一條橫截面積S=1mmS=1mm2 2的銅導線的銅導線, ,通過的通過的電流電流I I=1A,=1A,已知銅的密度已知銅的密度=8.9=8.910103 3kg/mkg/m3 3, ,銅的摩爾質量銅的摩爾質量M=6.4M=6.41010-2-2kg/mol,kg/mo

9、l,阿伏加德阿伏加德羅常數羅常數NNA A=6.02=6.0210102323molmol-1 -1, ,電子的電量電子的電量e=-e=-1.61.61010-19-19C C, ,求銅導線中自由電子定向移動的求銅導線中自由電子定向移動的速率速率. .（可認為銅導線中平均每個銅原子貢獻（可認為銅導線中平均每個銅原子貢獻一個自由電子一個自由電子. .）vtvsvAIMvSN e57.5 10/m s思考思考: 如果認為電子的定向運動速率如果認為電子的定向運動速率就是電流的傳導速率，和我們的就是電流的傳導速率，和我們的生活經驗是否相符？怎樣解釋？生活經驗是否相符？怎樣解釋？ 電子定向移動的速率約電

10、子定向移動的速率約1010-5-5m/sm/s， 電子熱運動的平均速率電子熱運動的平均速率10105 5m/sm/s， 電場的傳播速率電場的傳播速率3 310108 8m/s.m/s.課堂訓練課堂訓練1 1、關于電流的方向，下列敘述中正確的是、關于電流的方向，下列敘述中正確的是A A金屬導體中電流的方向就是自由電子定金屬導體中電流的方向就是自由電子定向移動的方向向移動的方向B B在電解質溶液中有自由的正離子和負離在電解質溶液中有自由的正離子和負離子，電流方向不能確定子，電流方向不能確定C C不論何種導體，電流的方向規定為正電不論何種導體，電流的方向規定為正電荷定向移動的方向荷定向移動的方向D D電流的方向有時與正電荷定向移動的方電流的方向有時與正電荷定向移動的方向相同，有時與負電荷定向移動的方向相向相同，有時與負電荷定向移動的方向相同同C C2 2、下列關于電流的說法中正確的是、下列關于電流的說法中正確的是 （ ）A A導體中產生電流的條件是導體兩端保導體中產生電流的條件是導體兩端保持一定的電勢差持一定的電勢差B B電流的方向就是電荷的定向運動方向電流的方向就是電荷的定向運動方向C C電流的方向不變的電流叫恒定電流電流的方向不變的電流叫恒定電流D D電流的方向和大小都不變的電流叫恒電流的方向和大小