電源和電流、電動(dòng)勢(shì)(編輯修改稿)
2024-12-15 05:47 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 電荷量的絕對(duì)值之和． 離子定向移動(dòng)形成的電流方向是相同的，此時(shí) I ＝ qt 中， q 為正 電流在時(shí)間 t 內(nèi)的平均值， 對(duì)恒定電流來說，其瞬時(shí)值與平均 值相等． 圖 2－ 1－ 5 ( 5 ) q ＝ It 是求電荷量的重要公式，其變形公式 I ＝ qt 求出的是 2．電流的微觀表達(dá)式 (1)電流的微觀表達(dá)式： I＝ nqSv. 如圖 2－ 1－ 5 所示， AD 表示粗細(xì)均勻的一段長(zhǎng)為 l 的導(dǎo)體， 兩端加一定的電壓，導(dǎo)體中的自由電荷沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的速率 為 v，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為 S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù) 為 n，每個(gè)自由電荷的電荷量為 q. AD 導(dǎo)體中的自由電荷總數(shù) N＝ nlS 總電荷量 Q＝ Nq＝ nlSq 所有這些電荷都通過橫截面 D 所需要的時(shí)間 t＝ l v 根據(jù)公式 q＝ It 可得導(dǎo)體 AD 中的電流 由此可見，從微觀上看，電流與導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由 電荷數(shù)、電荷量、定向移動(dòng)速率和導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)． I ＝Qt ＝n lS qlv＝ nqS v . 【 例 2】 某電解池，如果在 1 s 內(nèi)共有 1018 個(gè)二價(jià)正 離子和 1018 個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過某橫截面，那么通過這個(gè)橫 截面的電流強(qiáng)度是多大？ 解： 在 1 s 內(nèi)通過某橫截面的電量為 q＝ 1018 2 10－ 19 C＋ 1018 10－ 19 C ＝ C I ＝ qt ＝ 2 . 4 C1 s ＝ 2 . 4 A . 【 例 3】 (雙選 )有一橫截面積為 S 的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電 流為 I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線有 n 個(gè)自由電子，電子的電荷量為 q，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速率為 v，在時(shí)間 t 內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截 面的自由電子數(shù)目可表示為 ( ) A． nvSt B． nvt C. It q D. It Sq 答案： AC 解析： 設(shè)在時(shí)間 t 內(nèi)，通過導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目為N . 從電流的微觀角度看，有 N ＝ n v St ；從電流的定義看，則有Nq ＝ It ，所以 N ＝Itq. 【 觸類旁通 】 2． 2 s 內(nèi)有 6 1013 個(gè)電子通過橫截面大小不知的導(dǎo)體，則 ) A 導(dǎo)體中電流大小為 ( A． 10－ 6 A B． 3 10 － 13 A C． 10－ 6 A D．無法確 定 3．一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積是 S，導(dǎo)體單位長(zhǎng) 度內(nèi)的自由電子數(shù)為 n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為 e，自由 電子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率為 v0，導(dǎo)體中通過的電流為 I，則下 列說法中正確的有 ( ) D A．自由電子定向移動(dòng)的速率為 v0 B．自由電子定向移動(dòng)的速
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