高中物理竞赛专题之电学专题（共15张PPT）

高中物理竞赛专题 之 电路专题 * 一、有关电路的计算 1、电阻 对非均匀截面电阻： 2、欧姆定律 微分形式的欧姆定律： 一段含源电路的欧姆定律： 电流方向和电动势方向与A→B方向一致的取“﹢” , 反之，取“-”。 3、焦耳-楞次定律的微分形式 * 一、有关电路的计算 4、基尔霍夫第一、第二定律 对电路的“节点”： (1) 基尔霍夫第一定律 规定从节点流出： I > 0 ， 流入节点：I < 0 。 (2) 基尔霍夫第二定律 　　在稳恒电路中，沿任何闭合回路一周的电势降落的代数和等于零。  Ii S 节点 * 一、有关电路的计算 5、RC 充、放电电路 (1)电路似稳 (2)Kirchhoff方程仍然适用 (3)时间常数 充电： 放电： 1、电阻的计算 例1：一电缆的芯线是半径为 r1的铜线，在铜线外包一层同轴的绝缘层，绝缘层的外径为r2，电阻率为ρ，在绝缘层外又用铅层保护起来。当电缆在工作时，芯线与铅层之间存在着径向漏电电流。试求长为l 的这种缆线的径向漏电电阻。 分析：由于漏电电流沿径向通过不同截面的圆柱，因此绝缘层的电阻可视为无数圆柱薄层的电阻串联而成。 解：在此绝缘层沿径向取半径为r、厚为dr的薄 　　圆柱层，其电阻为： 一、有关电路的计算 例2：一长为L的金属接头具有如图所示的圆台状，电流从半径为 r1的端面 S1流向半径为 r2的端面 S2，且在任一截面上都是均匀分布的，试求：S1 和 S2面之间的电阻。 O 一、有关电路的计算 例3：碳膜电位器中的碳膜，它是蒸敷在绝缘基片厚为t、内半径为r1，外半径为r2 的一层碳构成。A、B为引出端，环形碳膜总张角为, 电流沿圆周曲线流动。求：A、B之间的电导？ A、B 间电阻可视为由若干 不同长度而截面相同的电阻 并联而成。电导为： 大学物理竞赛培训第四讲 一、有关电路的计算 A B r1 r2  2、欧姆定律的微分形式 应用欧姆定律微分形式常涉及到电场和电势，它们之间仍有： 例1：一高压输电线被风吹断，一端触地，从而使强度为I的电流由接触点流入地内，高地面水平，土地的电阻率为ρ，当人走近输电线接地端，左右两脚（间距为l）间的电压称为跨步电压.试求距触地点为L处的跨步电压。 分析：高压线触地后，电流以触地点为球心，呈半球状沿径向流入地面，离地r 处的电流密度为 r a b 距触地点为L处的