2.1电源和电流

电子技术基本知识点新手必备1. 介绍电子技术是现代科技的基础，应用广泛，为了帮助新手初步了解电子技术的基本知识点，本文将介绍一些必备的基础概念和技术。

2. 电路基础2.1 电流和电压电流是电子在导体中的流动，单位是安培（A）。

电压是电子的电势差，单位是伏特（V）。

2.2 电阻和电导电阻是阻碍电流流动的特性，单位是欧姆（Ω）。

电导与电阻相反，是导电能力的度量。

2.3 电路图电路图是表示电路元件和连接方式的图示，常用符号有电源、电阻、电容、电感、晶体管等。

3. 电子元件3.1 电阻器电阻器用于控制电流大小，常用于电路中的电流限制、分压器和滤波器等。

3.2 电容器电容器能够储存电荷，在电子技术中用于储存能量、滤波和时序控制等方面。

3.3 电感器电感器用于储存磁场能量，常用于变压器、滤波器和振荡器等。

3.4 二极管二极管是一种半导体元件，具有不导电和导电两种功能，常用于整流、限制电压和开关等。

3.5 晶体管晶体管是一种半导体器件，可用作电流放大器和开关，广泛应用于各类电子设备中。

4. 逻辑门逻辑门是将输入信号转化为输出信号的电子元件，常见的逻辑门有与门、或门、非门等，是数字电路的基本组成单元。

5. 数字与模拟信号数字信号是离散的，只有两个状态，通常用0和1表示。

模拟信号是连续变化的，可以表示多种数值。

5.1 数字信号处理数字信号处理是对数字信号的分析和处理，常用于通信、音频、图像处理等领域。

5.2 模拟信号处理模拟信号处理是对模拟信号的分析和处理，常用于音频、视频等领域。

6. 通信技术6.1 调制和解调调制是将信号转化为适合传输的形式，解调是将传输的信号还原为原始信号。

6.2 编码和解码编码是表示信息的方式，解码是将编码的信息转化为可读信息的过程。

6.3 无线通信无线通信是一种无需有线连接的通信方式，如无线电、移动通信、蓝牙等。

7. 电源和电池电源提供电流和电压，常见的电源有直流电源和交流电源。

电池是一种能够储存和提供电能的装置，常用于移动设备和应急电源等。

第1节电源和电流一、电源和恒定电场1．电源的概念电源就是把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的装置。

2．电源的作用保持导体两端的（电压），使电路有持续的电流。

3．导线内的电场有电源的电路中，导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的共同形成的。

详尽的分析说明：尽管这些电荷也在运动，有的流走了，但是另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也是稳定的，故称。

4．恒定电场由稳定分布的电荷所产生的电场称为恒定电场。

二、电流及其微观表达式1．电流通过导体横截面的跟通过这些电荷量所用的时间的。

2．电流的定义式。

3．电流的单位安（安培），。

1 mA= A，1 μA= A。

自由电子电能电势差电荷恒定电场稳定的电荷量比值 A 10-3 10-6电流的微观表达式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，导体中每单位体积的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电荷量为q，则在时间t内处于相距为v t的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。

体积为V=vtS电荷数为N=nV总电荷量为Q=nVq=nvtSq电流为I=Q/t=nvqS此即电流的微观表达式。

【例题】如图所示是静电除尘器示意图，A接高压电源正极，B接高压电源的负极，AB之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电吸附到正极A上，排出的烟就成为清洁的了，已知每千克煤粉会吸附n mol电子，每昼夜除尘的质量为m，计算高压电源的电流I （电子电荷量设为e，阿伏伽德罗常数为N，一昼夜时间为t）。

A参考答案：试题解析：根据电流定义式，只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q，就可以求出电流。

由于电离出的气体中电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电荷量为总电荷量的一半。

，，，。

规律总结：1．当正、负电荷同时参与导电时，电流定义式中的电荷量是正、负电荷的电荷量的绝对值之和；2．电流与横截面积结无关，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反；3．等效思想：将电荷的绕核运动等效为电荷沿着一个环形导体定向运动，从而形成环形电流，再结合电流的定义式求解。

主备人：高玉芳审核人：高二物理组审批:探究1、如何形成持续电流①有AB两个导体，分别带等量异种电荷，它们的四周存在着电场。

假如在它们之间连接一条导线R，导线中的自由电荷将如何移动？②AB四周的电场如何变化？③AB间的电势差如何变化？④导线中的电流吗？假如有是瞬时的还是持续的？电流方向如何？⑤你有方法让导线中有持续的电流吗？假如想要有持续的电流，我们需要有一个怎样的装置？⑥什么叫电源？电源的作用是什么？⑦请类比下面水流装置体会电源作用。

探究2．恒定电场①你知道导线R中电场的方向吗？导线中的电场仅由电源产生吗？1．如何定义恒定电场？恒定电场是不是匀强电场？2．如何形成恒定电场？3．恒定电场的特点：探究3．恒定电流：1．什么是电流？2．形成电流的条件是什么？3．电流的定义？定义式？物理意义？单位？4．方向的规定？实际方向？标矢量性？探究4．电流的微观表达式：n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率在时间t内通过导体某截面的电量为：所形成的电流为：思考题：假如认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活阅历是否相符？怎样解释？电子定向移动的速率约10-5m/s 电子热运动的平均速率105m/s电场的传播速率3×108m/s.达标练习：1．关于电流的概念，下列说法正确的是( )A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电子定向移动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体某横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D．电流的传导速率越大，电流越大２．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，下列说法中正确的是( )A．通过甲、乙两导体的电流相同B．通过乙导体的电流是甲导体的2倍C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相同３.某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( ) A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A４.一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规章热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I.则下列说法中正确的有( ) A．自由电子定向移动的速率为v0B．自由电子定向移动的速率为v＝IneSC．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c D．自由电子定向移动的速率为v＝Ine。

电源和电流、电动势精讲年级：高中科目：物理类型：选考制作人：黄海辉知识点：电源和电流、电动势1．电源和电流(1)电流形成的机制：自由电荷的定向移动形成电流，一是要有自由电荷，二是要有电势差。

(2)恒定电流的含义：大小和方向都不变的电流称为恒定电流。

(3)电流方向的确定方法：电流是标量(填“标量”或“矢量”)，电流方向跟正电荷定向移动的方向相同，外电路由电源正极流向电源负极，内电路由电源负极流向电源正极。

(4)电流的定义式及单位：I＝qt，其中q是时间t内通过导体横截面的电荷量，电流的单位：安培，符号：A。

2．电动势(1)电源的作用：电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能。

(2)电动势的定义式和单位①物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。

②定义：电源在移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功W与移动电荷的电荷量的比值。

③定义式：E＝Wq；单位：伏特，符号：V。

(3)电源内部也是由导体组成的，电源内部的电阻叫电源的内阻。

3. 电流表达式的理解（1）定义式：I＝qt，式中I表示电流，q为时间t内通过导体横截面的有效电荷量(在产生电流的效果上来说)。

该式求出的是电流的平均值。

（2）决定式：I＝UR，不考虑温度的影响，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

4. 电动势与电压的区别和联系（1）电源电动势是表征电源特性的物理量，只与电源有关，与外电路的状况无关；电路中任意两点之间的电压与电源的电动势和电路参数有关。

（2）电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领，即非静电力移送单位正电荷从电源负极至正极所做的功；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动单位正电荷做的功，是把电能转化为其他形式的能。

（3）两者之间的联系：电路闭合时，E＝U内＋U外；电路断开时，E＝U外。

【例1】对于欧姆定律，下列说法正确的是()A．从I＝UR可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B．从R＝UI可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比C．从R＝UI可知，导体的电阻跟导体中的电流成反比D．从R＝UI可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零解析对于欧姆定律I＝UR可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，选项A对；导体的电阻由导体本身决定，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关，选项B、C、D错。

1 电源和电流-同步练习61.下列有关有电源的电路中，导线内部的电场强度的说法中正确的是( )A.导线内部的电场就是电源所形成的电场B.在静电平衡时，导体内部的场强为零，而导体外部的场强不为零，所以导体内部电场不是稳定的C.因为导体处于电源的电场中，所以导体内部的场强处处为零D.导线内部的电场是由电源、电线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导体内的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的2.关于电流，下列说法中正确的是( )A.导线内自由电子的定向移动速率等于电流的传导速率B.电子运动的速率越大，电流越大C.电流是一个矢量，其方向就是正电荷的定向移动方向D.在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位3.以下说法中正确的是( )A.只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C.单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大D.在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了4.如图所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面面积S 铝=2S 铜，在铜导线上取一截面A ，在铝导线上取一截面B ，若在1 s 内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截面的电流的大小关系是( )A.I A =I BB.I A =2I BC.I B =2I AD.不能确定5.关于电源的作用，下列说法中正确的是( )A.电源的作用是能为电路提供自由电荷B.电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续电流C.电源的作用能直接释放电能D.电源的作用就是使自由电荷运动起来能力提高6.设金属导体的横截面积为S ，单位体积内的自由电子数为n ，自由电子定向移动速度为v ，那么在时间t 内通过某一横截面积的自由电子数为_________;若电子的电荷量为e ，那么在时间t 内，通过某一横截面的电荷量为_________；若导体中的电流为I ，则电子定向移动的速率为_________.7.在某次闪电中，持续的时间0.005 s ，所形成的平均电流约为6×104 A.若闪电过程中流动的电荷量以0.5 A 的电流通过电灯，可供灯照明的时间为_________.8.如图所示，由实验测得在5 s 的时间内，从左往右穿过截面S 的正电荷为2 C ，从右往左穿过截面S 的电荷量为2 C （负电荷），那么，电解液中的电流为_________ A.如果加在电解液两端的电压为10 V ，那么电解液的电阻为_________ Ω.。

电源和电流[学习目标定位] 1.了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场.2.理解电流的定义，知道电流的单位、方向的确定，会用公式q＝It分析相关问题．一、电源[问题设计]有A、B两个导体，分别带正、负电荷．如果在它们之间连接一条导线R，如图1所示，导线R 中的自由电子便会在静电力的作用下定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快就消失．怎样使A、B导体维持一定的电势差，使导线中保持持续的电流？[延伸思考]电容器放电过程瞬间完成，不会形成持续电流，而干电池可使电路中保持持续的电流，为什么？二、电流1、恒定电场（1）.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。

（2）.由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。

2、电流（1）定义（2）定义式（3）单位（4）物理意义（5）方向（6）.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。

3、电流的微观表达式：典例分析例1：现代生活离不开电源，电子表、照相机、移动电话、计算器及许多电子产品，都需要配备各式各样的电源，关于电源，以下说法正确的是()A．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能C．只要电路中有电源，电路中就一定有电流D．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量例2如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（）A、有瞬时电流形成，方向由A到BB、A、B两端的电势不相等C、导体棒内的电场强度不等于零D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动例3在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作业下被加速，且形成的电流强度为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。

设电子的质量为m，电荷量为e，进入加速电场之前的速度不计，则在t 秒内打在荧光屏上的电子数为多少？例4如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB，那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；⑵电解槽中的电流方向如何？⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？⑷电解槽中的电流为多大？巩固练习1．一架半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说（）A．1h电池供给1C的电量B．1000s电池供给8C的电量C．1s电池供给8C的电量D．1min电池供给8C的电量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。