哈工大大学物理课件马文蔚教材第10章电学.ppt

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1、1,第 十 章 恒定电流,10-1 电流 电流密度,一 电流强度,（SI 制单位:安培 A）,对大块导体不仅需用物理量电流强度来描述，还需建立电流密度的概念 进一步描述电流强度的分布,例如：电阻法探矿,（图示）,2,二 电流密度,定义电流密度矢量：,（多种载流子也适用）,金属中：,载流子平均速度,载流子热运动的平均速度为0,在电场作用下载流子的平均定向速度（漂移速度）为,3,方向:,大小:,该点的电流流向,电流密度,对任意曲面S：,为形象描写电流分布，可以引入“电流线”的概念,I是 的通量,三 电流的连续性方程 恒定电流条件,根据电荷守恒定律：,电流的连续性方程,4,恒定电流,各处电流密度都不

2、随时间发生变化,恒定电流条件：,节点电流方程（基尔霍夫第一方程）,通过任意闭合曲面 S 一侧流入的电量等于从另一侧流出的电量,根据电荷守恒定律：,电流的连续性方程,单位时间内流出 S 面内的电量,应等于该闭合曲面内电量的减少,5,四 恒定电场：,不随时间改变的电荷分布所产生的电场,恒定电场与静电场相似：,都服从高斯定理和环路定理,也有,也可以引入“电势”,在恒定电流电路中，沿任何闭合回路一周的电势降落的代数和为0,回路电压方程,（基尔霍夫第二方程）,恒定电场与静电场的区别：,例：导体内部和表面的场强,静电场（静电平衡）,恒定电场,6,1.欧姆定律,电流,电导率,电阻,是电阻率，,欧姆定律的微分

3、表达式：,2.电功率和焦耳定律,电功率,焦耳定律:,焦耳定律的微分表达式：,-热功率密度,10-2 欧姆定律微分形式,7,10-3 电动势,定义：,把单位正电荷从负极板通过电源内部移到正极板，,非静电力所做的功。,普遍表达式,定义非静电场强：,即,电动势,8,10-4 全电路欧姆定律,电路中即有静电力又有非静电力,对电路中一段：,电路内外阻之和,或,全电路欧姆定律,9,对多个回路的复杂电路：,对每个回路分别使用,和恒定电场的保守性,可得,基尔霍夫第二方程普遍形式,与回路正方向相同取-，反之取+,与回路正方向相同取+，反之取-,10,10-6 电容器的充电与放电,由初始条件,t=0,q=0,充电：,11,放电：,由初始条件,t=0,q=Q,