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无电压时,导体中的自由电荷做无规则运动,在一 段时间内向左,向右穿过横截面的自由电荷数相等
有电压时,导体中的自由电荷在电场力的作 用下做速度很小的定向运动
问题8:既然电子的定向运动速率很小,为 什么闭合开关时电路中的电灯立刻就亮了 呢?
_ _ _ _ B _ _ _ _
M
导线内很 快形成沿 导线方向 的电场
E
导体内的电场线保持和导线平行
尽管这些电荷也在运动,但有的流走了,另外的 又来补充,所以电荷的分布是稳定的,电场的分布也 稳定。
由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。
(电源和导体中积累的电荷共同产生)
由于恒定电场的作用,导体中自由电荷定向运动的速率 增加;而在运动过程中会与导体内不动的粒子碰撞从而减速, 因此自由电荷频繁地交替进行加速和减速,自由电荷定向 运动的平均速率不随时间变化。如果我们在这个电路中串 联一个电流表,电流表的读数保持恒定.
闭合开关的瞬间,电路中的各个位置迅速建立了恒 定电场,在恒定电场的作用下,电路中各处的自由电子几 乎同时开始定向移动,整个电路也就几乎同时产生了电流。
电路接通时电灯中的电流并不是电源中的自由电子流了过 来产生,而是灯丝内部的自由电子的定向移动产生的。
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.
看课本41页回答 问题3、导体内部的电场是由哪些电荷产生的 ? 问题4、导体内部的电场有什么特点?
问题5、当导体两端的电势差恒定时,为什么 自由电荷定向运动的平均速率不随时间变 化?