第三章 恒定电流和电路分解
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恒定电流知识点总结一、 知识网络二、知识归纳一、部分电路欧姆定律 电功和电功率 (一)部分电路欧姆定律1.电流(1)电流的形成:电荷的定向移动就形成电流。
形成电流的条件是: ①要有能自由移动的电荷; ②导体两端存在电压。
电流:定义、微观式:I=q/t ,I=nqSv电压:定义、计算式:U=W/q ,U=IR 。
导体产生电流的条件:导体两端存在电压 电阻:定义、计算式:R=U/I,R=ρl/s 。
金属导体电阻值随温度升高而增大 半导体:热敏、光敏、掺杂效应 超导:注意其转变温度电动势:由电源本身决定,及外电路无关,是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量实验恒定电流 部分电路:I=U/R闭合电路:I=E/(R+r),或E=U 内+U 外=IR+Ir适用条件:用于金属和电解液导电 规律电阻定律:R=ρl/s基本 概念欧姆定律: 公式:W=qU=Iut纯电阻电路:电功等于电热非纯电阻电路:电功大于电热,电能还转化为其它形式的能电功: 用电器总功率:P=UI ,对纯电阻电路:P=UI=I 2R=U 2/R 电源总功率:P 总=EI 电源输出功率:P 出=UI 电源损失功率:P 损=I 2r 电源的效率:%100%100⨯=⨯=E U P P 总出η, 对于纯电阻电路,效率为100%电功率 :伏安法测电阻:R=U/I ,注意电阻的内、外接法对结果的影响描绘小灯泡的伏安特性测定金属的电阻率 :ρ=R s / l 测定电源电动势和内阻 电表的改装:多用电表测黑箱内电学元件(2)电流强度:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值①电流强度的定义式为:②电流强度的微观表达式为:n为导体单位体积内的自由电荷数,q是自由电荷电量,v是自由电荷定向移动的速率,S 是导体的横截面积。
(3)电流的方向:物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,及负电荷定向移动方向相反。
在外电路中电流由高电势端流向低电势端,在电源内部由电源的负极流向正极2.电阻定律(1)电阻:导体对电流的阻碍作用就叫电阻,数值上:。
电源和电流【引入】前面的两章我们都在学习静电场,激发静电场的是静止电荷。
那么电荷运动起来又会有什么作用呢?其实早在初中我们就学习了,电荷的定向移动产生了电流。
这一节课我们进一步思考,电荷在怎样的条件下会定向移动。
生活中比较常见的含有大量自由电荷的是导体,如何让导体内的电荷定向移动呢?如左图,导体两端连接AB两个金属球,分别带正负电荷。
导体内自由电荷(电子)在静电力作用下,沿导线定向移动,产生了电流。
随后AB之间的电势差消失,达成静电平衡,如右图。
整个过程只形成了短暂的电流。
【小结】电流的形成条件①导体内部有自由移动的电子②导体两端有电势差【思考】如何能持续形成电流呢?或者说如何维持导体两端的电势差?我们加一个装置,不断的把负电荷从A搬运到B,这样AB两球之间一直维持电势差,这样导线内就一直存在电流。
这个装置就是电源。
一、电源1.定义表述1:把电子持续的从正极搬运到负极的装置。
这个过程中在克服静电力做功,把其它能量转化为电能。
表述2:通过非静电力做功,把其它形式的能量转化为电能。
2.作用维持正负极之间的电势差,来维持电流。
在电源两极电荷、导线电荷的作用下,空间中形成了大小、方向都十分稳定的电场——恒定电场。
二、恒定电场1.定义由稳定分布的电荷激发的电场,强弱、方向都不变化。
注:(1)虽然电荷在定向移动,但是总会得到等量的补充,形成了动态稳定。
(2)恒定电场不是静电场。
但是在静电场中的电学概念同样适用。
2.导线中的恒定电场导线中的恒定电场是沿着导线方向的。
这个电场是接通电源后以光速建立的。
导线中的电荷在恒定电场的作用下形成了恒定电流。
三、恒定电流(一)概念大小和方向都不随时间变化的电流产生条件:①自由电荷②稳定的电场注:金属中自由电荷是电子;溶液中自由电荷是阴阳离子(二)电流大小单位时间内通过导线横截面的电荷量1.决定式I=qt单位:安培(A)电子定向移动速率为v、导线横截面积为s、单位体积内有电子n则,通过电荷量=通过体积*n*eq=svtne2.微观表达式I=neSv注:这里的e是电子的带电量(三)电流方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。