高中 电源和电流.ppt

电闪雷鸣时,强大的电流使天空发出耀眼的闪光,但它只能存在于一瞬间,而手电筒中的小灯泡却能持续发光,这是为什么呢?二个速率1、电源：能把自由电子从正极搬运到负极的装置.作用：提供持续的电压2、恒定电场：由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场.3、恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流.（1）定义式：（2）微观表达式：*P-A++++++++_B_______BAAB连通器高水位A低水位B抽水机--+++++++________等势体电源1.能把自由电子从正极搬运到负极的装置.2.作用:移送电荷，保持导体两端的电势差(电压),使电路有持续的电流.PBA--+++++++________电源一、电源导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。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的稳定的电场称为恒定电场.---+A+++++++___B_____P--二、恒定电场恒定电场电场强度不变串连一个电流表,读数不会变自由电子定向运动的平均速率不变恒定电流三、恒定电流三、恒定电流1、恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流。2、电流的强弱——电流①定义:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值叫做电流②定义式:I=q/t③单位:安培(A)基本单位1A=1C/s常用单位：毫安（mA）、微安（μA）④标量，它的运算不遵循平行四边形定则例1、在金属导体中，若10s内通过横截面的电量为16C，则：①导体中的电流_________A；②在这段时间内通过这条导线某一横截面积的电子有_______个。1.61020例2、氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动。已知电子的电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动的等效电流多大？四、电流的微观表达式SlnSlnSle②④⑤⑥neSvneSv是例3、有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的电流I=1A,已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,电子的电量e=-1.6×10-19C,求铜导线中自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献一个自由电子.BC解：设自由电子在导线内定向移动的速率为v。取一段导线，自由电子从它的左端移动到右端所用的时间为t，则这段导线的长度为vt、体积为vts、质量为ρvts。这段导线中的铜原子数为：n=ρvtsNA/M此导线中的自由电子数目也为n在时间t内这些电子全部通过右端横截面，因此通过横截面的电荷量为q=ne=ρvtsNAe/M由I=q/t，得：I=ρvsNAe/M从中解出：v=IM/ρsNAe代入数值后得：v=7.5×10-5m/sBC电子定向移动的速率约10-5m/s电场的传播速率3×108m/s如果认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活经验是否相符？怎样解释？a、手电筒中小灯泡的工作电流是0.25A。b、电子手表工作时，液晶显示屏的电流为

0.2μA左右。c、彩色电视机工作时，屏幕为21吋，电源的工作电流为0.4A左右；屏幕为29吋,电源的工作电流为1A左右。d、50Hz的日常照明电流，人能感触到的触电电流为1mA，能够自行摆脱电源的触电电流为10mA，触电电流达到50mA以上，将引起心室颤动，人处于麻痹状态。因此，国际电工委员会规定的安全电流（摆脱电流）为10mA。你知道吗?n为单位体积内自由电荷数目，S为导体横截面积，V为电荷定向移动速率q为每个自由电荷的电量