内容正文:
(一)部分电路欧姆定律
1、电流
(1)电流的形成:电荷的定向移动。导体中存在持续电流的条件:一有可自由移动的电荷;二是保持导体两端的电势差(有电源)
(2)电流强度:电流强度是表示电流强弱的物理量。
① 定义:I=q/t
②微观表达式:I=nqvS
(n为单位体积内的自由电子个数,S为导线的横截面积,v为自由电子的定向移动速率,约10 -5m/s,远小于电子热运动的平均速率105m/s,更小于电场的传播速率3×108m/s),这个公式只适用于金属导体,千万不要到处套用。
(3)电流的方向:规定正电荷的移动方向为电流方向。
在外(内)电路电流从电源的正(负)极流向负(正)极。
2.电阻定律
(1)电阻:导体对电流的阻碍作用,表达式为 R=U/I
(2)电阻定律
①内容:导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比。
② 公式:R= ρ
体积V不变时:
是比例常数,它与导体的材料有关,是一个反映材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率。
A、金属的电阻率随温度的升高而增大(可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大。)铂较明显,可用于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻。
B、半导体的电阻率随温度的升高而减小(可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电,温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大,导电能力提高)。
C、有些物质当温度接近0 K时,电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC。我国科学家在1989年把TC提高到130K。现在科学家们正努力做到室温超导。
⑴ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质)。单位是Ωm。
⑵纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。
⑶材料的电阻率与温度有关系:
③ 电阻率ρ
3、部分电路欧姆定律
(1)公式:
(2)适用范围:适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电 ;
只适用于纯电阻电路,不适用于非纯电阻电路。
(3)电阻的伏安特性曲线:注意I-U曲线和U-I曲线的区别。
U
I
I
U
1
2
1
2
o
o
R1>R2