电源和电流,电动势手打总结
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电源和电流,电动势电源1.电源:如图,水池A 、B 的水面有一定的高度差,若在A 、B 之间用一细管连起来,则水在重力的作用下定向运动,从水池A 运动到水池B 。
A 、B 之间的高度差很快消失,在这种情况下,水管中只可能有一个瞬时水流。
可在A 、B 之间连接一台抽水机,将水池B 中的水抽到水池A 中,这样可保持A 、B 之间的高度差,从而使水管中有源源不断的水流。
电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
(从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)2.导线中的电场:导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果,其一是电源正、负极产生的电场,可将该电场分解为两个方向:沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动,形成电流;垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集,从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
其二是这些电荷分布产生附加电场,该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场,直到使导线中该方向合场强为零,而达到动态平衡状态。
此时导线内的电场线保持与导线平行,自由电子只存在定向移动。
因为电荷的分布是稳定的,故称恒定电场。
恒定电场:由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3.电流(1)概念:电荷的定向移动形成电流。
(2)电流的方向:规定为正电荷定向移动的方向。
(3)定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式:t Q I电流的微观表示:取一段粗细均匀的导体,两端加一定的电压,设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v 。
设想在导体中取两个横截面B 和C ,横截面积为S ,导体中每单位体积中的自由电荷数为n ,每个自由电荷带的电量为q ,则t 时间内通过横截面C 的电量Q 是多少?电流I 为多少? Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。
(4)单位:安培(A ),1 A =103mA = 106µA(5)电流的种类① 直流电:方向不随时间而改变的电流。
物理电源和电流知识点总结高二物理电源和电流知识点总结高二物理电源和电流是高中物理学习中的重要内容,掌握了这些知识点,对于进一步理解电路和电子学的概念和原理非常有帮助。
本文将对物理电源和电流的相关知识点进行总结。
一、电池和电源1. 电池的基本结构和工作原理:电池由正极、负极和电解质组成,通过化学反应将化学能转化为电能。
正极和负极通过电解液中的离子进行离子流动,形成电流。
2. 电源的分类:电源可以分为直流电源和交流电源。
直流电源输出的电流方向一致,如电池;交流电源输出的电流方向随时间变化,如发电机。
3. 电池的电动势和内阻:电池的电动势代表电池提供的电压,内阻代表电池的内部阻力。
电池的实际输出电压会因内阻而降低。
二、电流和电阻1. 电流的定义和计算:电流是单位时间内通过导体截面的电荷量,单位为安培(A)。
电流可通过I = Q/t计算,其中Q为通过导体截面的电荷量,t为时间。
2. 电流的方向和大小:电流按照载流子运动方向分为正向电流和反向电流,正向电流由正至负,反向电流由负至正。
电流的大小受电阻和电压的影响,可通过欧姆定律I = U/R计算,其中U为电压,R为电阻。
3. 电阻和电阻率:电阻是导体对电流流动的阻碍程度,单位为欧姆(Ω)。
电阻率是导体特性的参数,代表单位长度和单位截面积导体的电阻,单位为欧姆-米(Ω·m)。
4. 串联和并联电路中的电流和电阻:在串联电路中,电流在所有电阻上保持一致,总电阻等于各电阻之和。
在并联电路中,电流在各支路上分流,总电阻的倒数等于各电阻倒数之和的倒数。
三、欧姆定律和功率1. 欧姆定律的表达式和含义:欧姆定律描述了电阻和电流之间的关系,可表示为U = I×R,其中U为电压,I为电流,R为电阻。
欧姆定律说明了电流和电压成正比,电阻成反比的关系。
2. 功率的定义和计算:功率表示单位时间内完成的功或能量转化的速度,单位为瓦特(W)。
功率可通过P = U×I计算,其中P为功率,U为电压,I为电流。
物理电源初级知识点总结一、电源的基本概念电源是将其他形式的能量转化为电能的装置。
在电路中,电源为电荷提供电势差,使电荷沿电路方向移动,从而产生电流和电功率。
二、电流、电压和电阻1. 电流电流是电荷在单位时间内通过导线横截面积的数量,通常用符号I表示,单位为安培(A)。
2. 电压电压是电势差的大小,通常用符号U表示,单位为伏特(V)。
电压表示了单位电荷在电场中的势能差。
3. 电阻电阻是导体对电流的阻碍程度,通常用符号R表示,单位为欧姆(Ω)。
电阻与导体的长度、截面积和材料的电阻率有关。
三、电阻的串联、并联、与混联1. 串联电阻串联电阻是将多个电阻依次连接在一起,串联后总电阻等于各个电阻之和。
2. 并联电阻并联电阻是将多个电阻并排连接在一起,并联后总电阻小于各个电阻中最小的电阻。
3. 混联电阻混联电阻是将串联和并联电阻结合在一起,总电阻的计算需要根据电路的具体连接方式进行分析。
四、电路中的功率1. 电功电功是电流在电路中产生的功率,通常用符号P表示,单位为瓦特(W)。
电功可以表示为电压与电流的乘积,即P = U*I。
2. 电功率电功率是单位时间内消耗或产生的电功,通常用符号P表示,单位为瓦特(W)。
电功率可以表示为电压与电流的乘积,即P = U*I。
五、电源的分类1. 直流电源直流电源是产生恒定方向电流的电源,通常使用电池或直流发电机产生。
2. 交流电源交流电源是产生方向周期性变化的电流的电源,通常使用交流发电机或变压器产生。
3. 电池电池是一种将化学能转化为电能的装置,通常用于小型电子设备和移动电源。
4. 发电机发电机是将机械能转化为电能的装置,通常用于发电厂产生大功率的电能。
六、电路的基本元件1. 电源电源是为电路提供电压和电流的装置,通常用直流电池或交流发电机产生。
2. 电阻电阻是对电流的阻碍,通常用来限制电路中的电流大小。
3. 电容电容是用来存储电荷的元件,通常用来平滑电源的输出。
4. 电感电感是对电流变化的阻碍,通常用来滤除高频噪声。
学乐教育2010年暑假十升十一物理vip 小班辅导讲义第二讲 电源和电流 电动势【知识要点】1.电源:电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。
2.恒定电场:由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3.电流⑴概念:电荷的定向移动形成电流。
⑵定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式:tQ I ⑶电流的微观表示式:I=Q/t=nvqS⑷电流是标量,电流的方向:规定为正电荷定向移动的方向。
⑸单位:安培(A ),1 A =103mA = 106µA⑹电流的种类①直流电:方向不随时间而改变的电流。
其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流。
②交流电:大小和方向都随时间做周期变化的电流。
注意区别以下三种速率:电子定向移动的速率、电子热运动的速率、电子传导速率。
【练习提升】1.关于电流,下列说法中正确的是( )A .通过导体横截面的电荷量越多,电流越大B .电子运动速率越大,电流越大C .单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大D .因为电流有方向,所以电流是矢量2.关于电流,下列说法中哪些是正确的( )A .通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B .金属导线中电子运动的速率越大,导线中的电流就越大C .电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向D .国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位“安培”是基本单位3.对于金属导体,还必须满足下列哪一个条件,才能在导体中产生恒定的电流( )A .有可以自由移动的电荷B .导体两端有电压C .导体两端有方向不变的电压D .导体两端有方向不变,且大小恒定的电压4.对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是( )A .导体内部的电场强度为零B .导体是个等势体C .导体两端有恒定的电压存在D .通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等5.有一横截面积为S 的铜导线,通过其中的电流强度为I ,设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子的电量为e ,此时电子的定向移动速度为v ,在△t 时间内,通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为( )A .nvs △tB .nv △tC .I △t/eD .I △t/se6.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U 的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为 S .电流为 I 的电子束。
电源、电流、电动势【学习目标】1.了解电源在电路中的作用,电路中产生持续电流的条件。
2.从电流的形成过程理解电流形成的内因和外因。
3.理解电流的定义和电流方向的规定并能熟练运用。
4.知道电动势的定义,能够从能的转化方面理解静电力和非静电力以及对应的电动势和电势差的区别。
【要点梳理】要点一、在电路中形成电流的条件1.电流的形成电荷定向移动形成电流。
电荷的热运动,从宏观上看,不能形成电流.(如图)2.形成电流的条件(1)从整个电路看,有电源的闭合电路中存在持续的电流;(2)从一段导体来看,导体两端必须有电压才有可能有电流;(3)从微观上看,导体中有自由移动的电荷以及有电场作用在这些电荷上是形成电流的必需具备的条件。
要点二、电流的定义1.电流的意义电路中的电流有强弱之分和流向的不同,为了表达电流的强弱人们定义了电流强度,简称为电流,为了便于表达电流的流向人们规定了电流的方向。
2.电流的定义通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值,叫做电流。
用I 表示。
定义式:q I t=. 要点诠释:①公式中q 是通过横截面的电荷量而不是单位横截面的电荷量。
②电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时,12q q q =+,两种电荷反向通过某一横截面时,12q q q =+,不能相互抵消。
③横截面的选取是任意的,电流的大小与横截面无关。
3.方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
要点诠释:①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
(如图)②电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反,但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。
③在电源外部的电路中,电流是从电源的正极流向负极;在电源内部的电路中,电流是从电源的负极流向正极。
④电流既有大小又有方向;但它不是矢量,而是标量。
4.单位在国际单位制中它的单位是安培,简称安(A )。
它是国际单位制中七个基本单位之一,常用的单位还有毫安mA 、微安μA ;361A 10mA=10μA =.注意:电流I 的单位是规定的,而电量的单位是导出的,即q It =.5.直流:方向不随时间变化的电流.恒定电流:方向和强弱都不随时间变化的电流.要点三、电流形成的原因及恒定电流1.恒定电场的产生恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
物理必修三电源和电流知识点
物理必修三中关于电源和电流的知识点包括:
1. 电源:电源是指能源转化成电能的设备或装置。
常见的电源有直流电源和交流电源。
直流电源输出的电流是恒定的,而交流电源输出的电流是随时间变化的。
2. 电动势:电动势是指单位正电荷从一点移动到另一点所获取的电势能。
电动势可以
用来描述电源对电荷进行能量转换的能力。
电动势的单位是伏特(V)。
3. 内阻和外阻:电源内部会存在一定的电阻,称为内阻。
内阻会引起电源输出电流的
减小和内部能量损失。
外部连接在电源上的电阻称为外阻,外阻决定了电源输出电流
和电源实际输出的功率。
4. 电流:电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量。
电流的单位是安培(A)。
电流可以分为直流电流和交流电流,其中直流电流的大小和方向保持不变,而交流电
流的大小和方向会随着时间变化。
5. 电流的分布:在平行导线中,电流会按照分流规律进行分布,根据欧姆定律可以得
到电流和电阻之间的关系。
6. 串联电路和并联电路:串联电路是指多个元件依次连接在一起,而并联电路是指多
个元件同时连接在一起。
在串联电路中,电流相同而电压之和等于总电压;在并联电
路中,电压相同而电流之和等于总电流。
7. 电阻和电势降:电阻是指导体阻碍电流流动的能力,它是电压和电流的比值,单位
是欧姆(Ω)。
电流通过电阻时,会消耗电压,产生电阻的价值,称为电势降。
这些是物理必修三中关于电源和电流的一些基本知识点,希望能对你有所帮助!。
电路中的电源与电流方向一、电源的概念1.电源是提供电能的装置,可以使电荷发生定向移动,形成电流。
2.电源的种类:直流电源、交流电源。
3.电源的电压:电压是电源对单位正电荷做的功,单位是伏特(V)。
二、电流的形成与方向1.电流是电荷的定向移动形成的,可以是正电荷,也可以是负电荷。
2.物理学规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向。
3.在电源外部,电流从电源的正极经过用电器流向电源的负极。
4.在电源内部,电流从电源的负极流向电源的正极。
三、电源的电动势1.电动势是电源内部非静电力做功的能力,单位是伏特(V)。
2.电源的电动势与外电路无关,是电源本身的属性。
四、电源的内阻1.电源内阻是电源内部电阻,对电流有一定的阻碍作用。
2.电源内阻会导致电源两端的电压降低,影响输出功率。
五、电路中的电压、电流与电阻1.电压是电路中电荷定向移动的动力,单位是伏特(V)。
2.电流是电荷定向移动形成的流动,单位是安培(A)。
3.电阻是电路中对电流的阻碍作用,单位是欧姆(Ω)。
六、欧姆定律1.欧姆定律是描述电路中电压、电流、电阻之间关系的定律。
2.欧姆定律公式:I = U / R,其中I为电流,U为电压,R为电阻。
七、电路的串并联1.串联电路:电路中各元件依次连接,电流相同,电压分配。
2.并联电路:电路中各元件并行连接,电压相同,电流分配。
八、电路中的功率1.功率是电路中电压、电流的乘积,单位是瓦特(W)。
2.有功功率:电路中实际做功的功率,与电压和电流的相位有关。
3.无功功率:电路中不做功的功率,与电压和电流的相位差有关。
九、电路中的能量转换1.电路中的能量转换包括电能与其他形式能量的转换,如热能、光能、机械能等。
2.能量转换效率:输出能量与输入能量的比值,表示电路的能量利用效率。
十、电路中的保护与安全1.过载保护:防止电路中电流过大,造成设备损坏或火灾。
2.短路保护:防止电路中发生短路,造成设备损坏或火灾。
3.安全用电:遵守用电规定,不接触带电体,不使用破损的电器设备。
高中物理恒定电流知识点详细总结及经典例题第一节 电源和电流1.电流 电流的定义式:tqI 决定式:I =R U电流的 微观表达式I=nqvS注意:在电解液导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I =q /t 计算电流强度时应引起注意。
1. 在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为2 C ,向左迁移的负离子所带的电量为3 C .求电解槽中电流强度的大小。
2. 来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。
已知质子电荷e =1.60×10-19C 。
这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。
假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,则n 1∶n 2=_______。
第二节 电阻定律在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与其横截面积成反比,即R=ρSl. A.在公式R=ρSl中,l 、S 是导体的几何特征量,比例系数ρ(电阻率)是由导体的物理特性决定的.不同的导体,它们的电阻率不相同.B.对于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度升高时电阻率增大,导体的电阻也随之增大.电阻定律是在温度不变的条件下总结出来的物理规律,因此也只有在温度不变的条件下才能适用.温度变化时,就要考虑温度对电阻率的影响.注意物理规律的适用范围,不能随意把物理规律应用到它所适用的范围之外去..................................,这是非常重要的.根据一定条件下总结出来的物理规律作出某些推论,其正确性也必须通过实践(实验)来检验.C.有人根据欧姆定律I=R U 推导出公式R=IU,从而错误地认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流强度成反比.对于这一错误推论,可以从两个方面来分析:第一,电阻是由导体的自由结构特性决定的,与导体两端是否有电压、有多大的电压、导体中是否有电流通过、有多大电流通过没有直接关系,加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会升高,导体的电阻会有所变化,但这只是间接影响,而没有直接关系;第二,伏安法测电阻,是根据欧姆定律,用电压表测出电阻两端的电压,用安培表测出通过电阻的电流,由公式R=IU计算出电阻值,这是测量电阻的一种方法.D.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,电阻随温度的升高而减小的材料.改变半导体的温度,使半导体受到光照,在半导体中加入其他微量杂质等,可使半导体的导电性能发生显著变化,正是因为这种特性,使它在现代科学技术中发挥了重要作用.E.超导现象:当温度降低到绝对零度(0K)附近时,某些材料(金属、合金、化合物)的电阻率突然减小到零.这种现象叫做超导现象.处于这种状态的导体,叫做超导体.材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度(记为T C ).目前高温超导体的研究已在世界范围内形成热潮,这一研究的目标是实现得到在室温条件下工作的超导材料,以使之广泛应用.例1 关于电阻率,下列说法正确的是( )A.电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大,其导电性能越好B.各种材料的电阻率都与温度有关,金属的电阻率随温度升高而增大C.所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零D.某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,通常都用它制作标准电阻解析 本题涉及到的知识,在教材中都有相当简洁、明确的说明,都是必须了解的基本知识,认真阅读教材,就可知道选项B 、C 、D 都是正确的.例2 下列说法中正确的是( )A.由R=U/I 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B.由I=U/R 可知,通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻成反比C.导体的电阻率由导体本身的物理条件决定,任何物理变化都不能改变导体的电阻率D.欧姆定律I=U/R ,不仅适用于金属导体的导电情况,对于别的电路也适用. 解析 由电阻定律知,导体的电阻是由本身的物理条件决定的,与加在它两端的电压和通过它的电流无关.所以A 错.导体的电阻率是由导体的材料决定的,与温度有关.温度发生变化,电阻率也会改变,所以C 错.部分电路欧姆定律只适用于电阻电路,不一定适合于一切电路,所以D 错. 故正确答案为B. 【难题巧解点拨】例1 一只标有“220V 60W ”的白炽灯泡,加上的电压U 由零逐渐增大到220V.在此过程中,电压U 和电流I 的关系可用图线表示.在如图所示的四个图线中,肯定不符合实际的是( )解析 由电阻的定义式R=IU知:在U —I 图线上,某一点的纵坐标U 和该点的横坐标I 的比值U/I 就对应着电阻值R.由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大,当白炽灯上加的电压从零逐渐增大到220V 时,钨丝由红变到白炽,灯丝的温度不断升高,电阻将不断增大.A 图线表示U/I 为一定值,说明电阻不变,不符要求;C 图线上各点的U/I 值随U 的增大而减小,也不符合实际;D 图线中U/I 的值开始随U 的增大而增大,后来随U 的增大而减小,也不符合实际;只有B 图线中U/I 的值随U 的增大而变化,符合实际.此答案应选A 、C 、D.评注 要从题目中挖掘出电压由零逐渐增大到220V 的含义,即热功率增大,白炽灯钨丝的电阻会随温度的升高而增大.不要认为白炽灯钨丝的电阻是固定不变的,这是这道题解答的关键地方.例2 下图是a 、b 两个导体的I-U 图象:(1)在a 、b 两个导体加上相同的电压时,通过它们的电流强度I A ∶I B = . (2)在a 、b 两个导体中通过相等的电流时,加在它们两端的电压U A ∶U B = . (3)a 、b 两个导体的电阻R A ∶R B = . 解析 本题给出的是I-U 图象,纵轴表示通过导体的电流,横轴表示加在导体两端的电压.(1)加在a 、b 两端的电压相等时,通过它们的电流比为B A I I =︒︒30tan 60tan =3/13=13 (2)通过a 、b 的电流相等时,a 、b 两端的电压比为B A U U =︒︒30cot 60cot =33/1=31(3)由(1)或(2)都可以推导出a 、b 两个导体的电阻比为B A R R =311.电功和电功率(1)电功是电流通过一段电路时,电能转化为其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度。
电动势知识点总结电动势是电动力的一种表现形式,是指单位正电荷在电路中移动时所获得的电能的变化率。
在电路中,电动势是电能和电荷之间的转换,它将电能转换为正电荷的能量,使得正电荷产生电流,从而实现电路中的电能输送。
本文将从电动势的定义、计算公式、特点及应用等方面对电动势进行详细的介绍和总结。
一、电动势的定义电动势是指单位正电荷在电路中移动时所获得的电能的变化率,通俗来讲,电动势可以理解为单位正电荷穿过电路的两端时所具有的能量差。
电动势的定义离不开电源和电场的概念,电源是提供电荷运动所需能量的装置,而电场则是电荷间相互作用的力场。
在电路中,电动势是由电源产生的,电源通过转换其他形式的能量,如化学能、机械能等,最终形成电流,从而实现电路中的电能输送。
电源的电动势决定了电流的大小和方向,是电路中的驱动力,没有电动势,电路中就无法产生电流。
二、电动势的计算公式1. 理想电源的电动势计算公式对于理想电源,其内部电阻为零,可以等效为一个纯电动势源。
理想电源的电动势计算公式可以通过欧姆定律推导得到:\[ \varepsilon = I \cdot R \]其中,\[ \varepsilon \] 表示电源的电动势,单位是伏特(V);I 表示电路中的电流,单位是安培(A);R 表示电路的电阻,单位是欧姆(Ω)。
2. 非理想电源的电动势计算公式对于非理想电源,其内部电阻不为零,需要考虑电源的内部电阻对电路的影响。
非理想电源的电动势计算公式可以通过基尔霍夫电压定律推导得到:\[ \varepsilon = I \cdot r + IR \]其中,\[ \varepsilon \] 表示电源的电动势,单位是伏特(V);I 表示电路中的电流,单位是安培(A);r 表示电源的内部电阻,单位是欧姆(Ω);R 表示电路的外部电阻,单位是欧姆(Ω)。
3. 电动势与工作电压的关系在实际电路中,电动势通常表示电源的额定工作电压,即电源能够提供的最大输出电压。
电源和电流,电动势电源1电源:如图,水池A、B的水面有一定的高度差,若在A、B之间用一细管连起来,则水在重力的作用下定向运动,从水池A运动到水池B。
A、B之间的高度差很快消失,在这种情况下,水管中只可能有一个瞬时水流。
可在A、B之间连接一台抽水机,将水池B中的水抽到水池A中,这样可保持A、B之间的高度差,从而使水管中有源源不断的水流。
R 电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
(从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)2. 导线中的电场:导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果,其一是电源正、负极产生的电场,可将该电场分解为两个方向:沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动,形成电流;垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集,从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。
其二是这些电荷分布产生附加电场,该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场,直到使导线中该方向合场强为零,而达到动态平衡状态。
此时导线内的电场线保持与导线平行,自由电子只存在定向移动。
因为电荷的分布是稳定的,故称恒定电场。
恒定电场:由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3. 电流(1)概念:电荷的定向移动形成电流。
(2)电流的方向:规定为正电荷定向移动的方向。
(3 )定义:通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。
定义式: 电流的微观表示:取一段粗细均匀的导体,两端加一定的电压,设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为V。
设想在导体中取两个横截面B和C,横截面积为S,导体中每单位体积中的自由电荷数为n,每个自由电荷带的电量为q,则t时间内通过横截面C的电量Q是多少?电流I 为多少?Q=nV=n vtSq I=Q/t= nvqS 这就是电流的微观表示式。
(4)单位:安培(A), 1 A =103mA = 106卩A(5)电流的种类①直流电:方向不随时间而改变的电流。
直流电分为恒定电流和脉动直流电两类:其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流;方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
电源和电流知识点
(一)基本概念:
1、电源的定义:电源是不断把负电荷从正极搬运到负极从而维持正负极之间存在一定电势差的装置。
2、电源的作用:
(1)电源的作用就是移送电荷,维持电源正、负极间有一定的电势差,从而保持电路中有持续电流。
电源在内部能把电子从正极A搬运到负极B。
(2)搬运电荷的过程就是克服静电力做功的过程,是将其他形式的能转化为电能的过程。
【说明】电源在电路中起到保持导体两端电压,使导体中具有持续电流的作用。
3、电流:
(1)电荷的定向移动形成电流,电流的方向规定为正电荷的移动方向。
负电荷的定向移动方向与电流方向相反。
(2)单位时间内通过导体横截面的电荷量,是表示电流强弱程度的物理量。
一般用“I”表示。
导体产生电流的条件:导体两端存在电压。
【说明】(1)电流虽然既有大小,又有方向,但电流并非是矢量,而是标量。
(2)金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反,但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。
(4)在电源外部的电路中,电流是从电源的正极流向负极;在电源内部的电路中,电流是从电源的负极流向正极。
4、计算
自由电荷总数:N=nls
总电荷量:Q=Nq=nlsq
微观式:I=nqSv
从微观上看,电流决定于导体中自由电荷的密度,电荷的电荷量以及定向移动速度,还与导体的横截面积有关。
所以不能理解为I与q成正比,与t成反比。
定义式:I=q/t
(1)I=q/t 中的q是通过整个横截面的电荷量,不是单位面积上的电荷量,故I与横截面积的大小无关。
(2)应用I=q/t 计算时应注意区别是金属导体还是电解液导体,若是金属导体,则q为自由电子带电荷量的绝对值;若是电解液导体,则q为正、负离子带电荷量的绝对值之和,这是因为负电荷定向移动形成的电流方向与正电荷定向移动形成的电流方向相同。
电动势知识点
1、电动势
(1)电源
定义:电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能装置。
电源是把其他形式能转化为电能的装置。
电源是电路中电压的提供者。
作用:不断地把正电荷从负极搬运到正极,从而使两极间有一定的电压。
(2)非静电力
在外电路电流由电源正极流向负极,即从高势能到低势能,电流在电源内部只能从负极流向正极,即从低势能到高势能。
根据电场知识可知,静电力不可能使电流从低电势流到高电势,反而其阻碍作用。
因此电势内部必然存在着从低势能处指向高势能处的某种力,称为“非静电力”,正是它驱使正电荷逆着静电力从低电势能处流向高电势处。
(3)电动势物理意义:由电源本身决定,与外电路无关,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
(4) 公式:E=W/q 单位:V
(5)定义:非静电力将电荷量为1C的正电荷从电源内部的负极移动到正极,非静电力所作的功W与电荷量q的比值,叫做电源的电动势。
(6)方向规定:由电源负极指向正极方向。
(4)电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时电源两极间的电压。
(开路)电源电动势在数值上等于内、外电路电压之和。
(闭路)
2、电动势与电势差的区别于联系
(1)电势差U
物理意义:电场力做功,电能转化为其他形式的能
定义式:U=W/q,W为电场力做的功
(2)电动势E
物理意义:非静电力做功,其他形式能转化为电能
定义式:E=W/ q,W为非静电力做的功
联系:电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差。