第八章稳恒电流.ppt
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1、第八章 稳恒电流,物理学,文理学院物理系 李耀维,第八章 稳恒电流,8-1 电流密度,一、电流密度,几种典型的电流分布,几种典型的电流分布,1、电流密度的概念:细致描述导体内电流分布的物理量。,8-1 电流密度,2、电流密度计算:设导体内一点电荷体密度为 , 其运动速度为 ,则该点电流密度矢量,方向:正电荷移动方向 单位:安培/米2 ( A/m2),流过截面S的电流强度,3、电流密度与电流强度的关系 电流密度是矢量,在导体内取一面元 ,该处电流密度 为 ,则流过该面元的电流强度,8-1 电流密度,二、电流连续性方程(电荷守恒定律),在电荷流动区域内取一 闭合曲面S,则单位时间内 从S流出的电荷
2、量等于闭合 曲面内电荷减少量,即,三、电流密度与电场强度的关系(欧姆定律的微分形式) 导体内一点的电场强度越强,该点的电流密度也越 大,且方向一致。分析和计算可得,其关系为,式中,常数 为导体电导率,8-1 电流密度, 8-2 电动势,一、电动势的物理概念,1、电源在电路中的作用 提供一种非静电力,使正电荷由 低电位(负极板)移动到高电位(正极板)。,2、电动势 非静电力将单位正电荷从电源负极经电源内 部移至正极板所做的功,即,3、全电路的欧姆定律,2、接触电势差的大小,二、接触电动势,1、接触电动势的形成:两种金属电子数密度同,当 这两种金属接触时,电子从密度较高的导体向密 度较低的导体扩散
3、,在接触面两侧形成势差。, 8-2 电动势,三、温差电动势,2、温差电动势的大小,1、温电动势的形成 两种不 同的导体,互相接触,形成 闭合路,若两个接触端处于 同一温度,回路电动势为零, 若将两个接触端置于不同温 度下,则形成电势差。,温差电动势的形成, 8-2 电动势, 8-2 电动势,3、温差电动势的应用,四、能斯特电动势,1、能斯特电动势的形成 在由半透膜相隔的溶液系中,由 于带电离子的扩散作用,在膜的两侧产生电动势。,2、能斯特电动势的大小,式中: Z 为离子价数, F 为法拉弟常数, C1 、C2分别为扩散前后的离子浓度。, 8-2 电动势,8-3 含源电路的欧姆定律,一、部分电路
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