恒定電流ppt課件(2)(已修改)
2025-05-11 02:27 本頁(yè)面
【正文】 第 16 章 恒定電流 第 16 章 恒定電流 一 、 電流和電流密度 二 、 恒定電流和恒定 電場(chǎng) 三 、 歐姆定律和電阻 四 、 電動(dòng)勢(shì) 五 、 有電動(dòng)勢(shì)的電路 六 、 電流的一種經(jīng)典微觀圖像 一、電流和電流密度 ?電流 電荷的定向運(yùn)動(dòng) 。 ?載流子 形成電流的帶電粒子 。 如 電子 、 質(zhì)子 、 離子 、 空穴等 。 ?電流形成條件 (導(dǎo)體內(nèi) )： ?導(dǎo)體內(nèi)有可以自由運(yùn)動(dòng)的電荷； ?導(dǎo)體內(nèi)要維持一個(gè)電場(chǎng) 。 ?大?。?單位時(shí)間通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面的 電量 。 dtdqtqL i mIt?????? 0?方向： 正電荷運(yùn)動(dòng)的方向 ?單位： 安培 （ A ） ， 是基本單位 。 ?電量單位： 庫(kù)倫 （ C） 1 C = 1 A s 電流密度矢量 描寫空間各點(diǎn)電流大小和方向的物理量 ?電流密度 定義式 dIJndS ??大?。?通過(guò)與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向垂直的單位截面積的電流強(qiáng)度。 方向： 該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向。 ?電流線 電流場(chǎng)可用一些曲線來(lái)描繪，其上每點(diǎn)的切線 方向都和該點(diǎn)的電流密度矢量方向一致，這些曲線稱為電流線。 ()J線導(dǎo)體中各點(diǎn)電流密度矢量構(gòu)成一個(gè)矢量場(chǎng)，即電流場(chǎng)。 ?電流強(qiáng)度 反映電流通過(guò) 某截面 的情況， 電流密度反映電流通過(guò) 某點(diǎn) 的情況。 tvd? j?s?edv??電流密度的計(jì)算（微觀定義推導(dǎo)） ?在導(dǎo)體內(nèi)取 ，且 與 vd垂直 ?設(shè)圖示導(dǎo)體內(nèi) 單位體積內(nèi)自由電子數(shù)密度 為 n，每個(gè)自由電子電量為 q,其電子的定向漂移速度平均值為 vd tvd? j?s?edv??在 內(nèi)，在體積在 內(nèi)自由電子通過(guò) ，則由定義得 S?t? ? ?tvS d ??? ?ddn Sv t qqI qnv Stt???? ? ? ? ???dq n vSIJ ????vqnJ ?（ 電流密度 反映電流通過(guò) 某點(diǎn) 的情況。） ndSdIj??c o sd I j d S j d S j d S?? ? ? ?θ? ??SdSjI 電 流 強(qiáng)度和電流密度的關(guān)系 (1) 通過(guò)面元 dS的電流強(qiáng)度 (2) 通過(guò)任一面積 S的電流強(qiáng)度 ?穿過(guò)某截面的電流強(qiáng)度等于電流密度矢量穿過(guò)該 截面的通量。即 電流強(qiáng)度是電流密度的通量（穿過(guò)給定面的電流線的條數(shù)）。 ? ??SdSjI(3) 通過(guò)閉合曲面的電流 ?如果曲面是封閉的，曲面微元的方向向外為正。 ?? ??? SS SdJdII ???是凈流出閉合曲面 S 的電流 。 即 單位時(shí)間內(nèi)凈流出S面的電量 dtdqSdJSi nt???????由電荷守恒定律可知 ， 單位時(shí)間內(nèi)由 S 流出 的凈電量應(yīng)等于 S 內(nèi)電量的減少 ， 即 稱 電流的連續(xù)性方程 （ 電荷守恒定律的數(shù)學(xué)表述 ） dtdqSdJSi nt??????電流的連續(xù)性方程的物理意義： 如果閉合曲 S面內(nèi)有正電荷積累起來(lái)，則流入 S面內(nèi)電荷量多于流出的電荷量；反之，如果 S面內(nèi)正電荷減少，則流出的電荷量多于流入的電荷量。 0???
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