第十一章 电流和电场.ppt

* 大学物理二 主讲教师 刘竞业 第十一章 电流和电场 §11-1 恒稳电流和恒稳电场 电动势 §11-2 电流密度 欧姆定律的微分形式 §11-3 闭合电路和一段含源电路的欧姆定律 §11-1 恒稳电流和恒稳电场 1.电流形成的条件 恒稳电流 电流形成一定要满足两个条件： ①导体内有可移动的自由电荷; ②导体内要维持一个电场. A B UA UB +Q -Q 2. 导体内恒稳电场的建立 电源的电动势 图1 电源 R I A B + _ 图2 引入一个物理量来描述电源将其他形式的能量转变成电能的能力，这个物理量叫做电动势, 用符号 表示。 1. 电源的电动势等于电源把单位正电荷从负极经内电路移到正极时所作的功。 (11-1) 电源电动势的三种表述方式 2. 电源的电动势等于电源中“非静电性场强”在闭合电路上的环流。 (11-2) 电源的瞬时功率： 电流强度 3. 电源的电动势等于电源为维持单位电流时的瞬时功率。 (11-3) §11-2 电流密度 欧姆定律的微分形式 1.电流密度 图3 电流的分布 I 在数值上等于单位时间内流过垂直于电流的单位横截面的电量，方向为正电荷流动的方向。 (11-4) 图4 电流密度矢量 (11-4)* 上式说明,电流密度矢量在面元法向的分量,数值上等于通过单位面积的电流强度。 2.欧姆定律的微分形式 图5 推导欧姆定律的微分形式用图 讨论： (11-5) §11-3 闭合电路和一段含源电路的欧姆定律 1. 闭合电路的欧姆定律 利用电势的概念讨论. (11-6) (11-6)* 计算电势增量的两条规则: 首先选取一绕行方向。 图5 闭合电路 （1）如果电阻中电流的方向与选定的顺序方向相同，电势增量为 ；相反时，电势增量 。 （2）如果电动势指向与选定的顺序方向相同，电势增量为 ；相反时，电势增量为 。 图6 推广，得一般形式 (11-7) 2. 一段含源电路的欧姆定律 图7 一段含源电路 3 2 r I + 2 2 R I + 2 2 r I + 1 1 r I - 1 1 R I - U U A B = - 3 - e 2 + e 1 - e *