8.1-电流密度和欧姆定律.ppt

第一节电流密度和欧姆定律一、电流和电流密度二、金属与电解质的导电性三、欧姆定律的微分形式四、含源电路的欧姆定律第一节电流密度和欧姆定律一、电流和电流密度二、金属与电解质的导电性三、欧姆定律的微分形式四、含源电路的欧姆定律第一节电流密度和欧姆定律一、电流和电流密度二、金属与电解质的导电性三、欧姆定律的微分形式四、含源电路的欧姆定律第一节电流密度和欧姆定律一、电流和电流密度二、金属与电解质的导电性三、欧姆定律的微分形式四、含源电路的欧姆定律（自学）第八章直流电8.1电流密度和欧姆定律8.2基尔霍夫定律8.3电容器的充电和放电8.4生物膜电位****一、电流和电流密度载流子：是导体中可自由移动的带电粒子。载流子在电场力的作用下定向移动，形成电流。产生电流的条件：导体中有载流子、导体中存在电场。电流强度I：单位时间内通过导体横截面积的电量。稳恒电流若电流随时间变化，则瞬时电流i：1、电流2、电流密度容积导体：指任意形状的大导体，其中的电流强度的大小和方向不完全相同。电流密度J：垂直穿过单位截面积的电流强度。它可以确切描述导体内部各点的电流分布情况。J是矢量，方向与该点的场强方向一致。表示导体中自由电荷的体密度通过△S的电量：Z：载流子的价数；n：载流子数密度；：载流子的漂移速度。二、金属与电解质的导电性1、金属导体的导电性在△t内电子漂移的距离为:在△t内通过截面△S的电量为:则：所以：2、电解质的导电性离子在电解质中移动时，除受到电场力作用外，还受到其他媒质的阻力。当离子运动速度不太大时，阻力与离子定向移动的速度成正比。当电场力和阻力平衡时有：表示正负离子的摩擦系数。表示正负离子的迁移率。可见：漂移速度的大小与场强成正比。设：正负离子的数密度均为n，则电解质中总的电流密度J等于正负离子的电流密度之和，即：所以：与成正比，且方向一致。三、欧姆定律的微分形式是欧姆定律的积分形式，反映在一定的温度下，通过粗细均匀的导体的电流与两端的电压之间的关系。对于粗细均匀的导体，当温度一定时，电阻为：单位为：西门子每米（s·m-1）为电阻率叫电导率不均匀导体的电阻：如图取一圆柱形体积元，则有欧姆定律的体积元中的电流为：即为欧姆定律的微分形式