内容正文:
第10讲 电源和电流
【知识点】
一、电源
如图,用一根导线将带电体A、B连在一起,根据我们学习过的接触起电原理可知,导线内的自由电子和B所携带的负电荷会定向的流向A,形成了电流。
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,因此导线中只会产生一个瞬时电流。
1、我们在两个带电体之间,插入一个装置,它能把自由电子从正极搬到负极。这个装置就是电源。
2、电源作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流。
3、电源不生产电荷。它只是电荷的搬运工。
4、有电源不一定得到持续的电流,要得到持续的电流需要同时满足两个条件:
(1)电路中有电源。
(2)电路还必须是闭合的,即必须用导体将电源连接起来。
二、电流
1、虽然导线内的电荷在不停运动,但一直会有新的电荷来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也稳定。即,恒定电场。
2、大小、方向都不随时间变化的电流为恒定电流
3、电流:
(1)物理意义:表示电流强弱程度的物理量。
(2)定义式:,q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量。
(3)单位:在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A。
(4)常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。1A=103mA=106μA
(5)电流为标量,但有方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向;负电荷定向移动方向的反向为电流的方向。
三、电流的计算
1、形成电流的三种电荷为自由电子、正离子和负离子,其中金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子,液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子,气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子。
2、计算电流要分清形成电流的电荷种类,是只有正电荷或负电荷,还是正、负电荷同时定向移动。
3、当正、负电荷都参与定向移动时,正、负电荷对电流的形成都有贡献。
(1)金属导体中的自由电荷只有自由电子,运用计算时,q是某一时间内通过金属导体横截面的电子的电荷量。
(2)电解液中的自由电荷是正、负离子,运用计算时,q应是同一时间内正、负两种离子通过横截面的电荷量的绝对值之和。
4、环形电流的计算采用等效的观点分析。所谓等效电流,就是把电子周期性地通过圆周上各处形成的电流看成持续不断地通过圆周上各处时所形成的电流。对周期性运动的电荷,常取一个周期来计算等效电流。利用求等效电流。
四、电流的微观表达式
1、电流的微观表达