第一模块:电流、电阻、欧姆定律、焦耳定律『夯实基础知识』一、电流1、电流的产生:电荷的定向移动形成电流
2、产生持续电流的条件:(1)内因:存在自由电荷
金属导体—自由电子,电解液—正负离子
(2)外因:导体两端存在电势差导体两端存在电压时,导体内建立了电场,导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动,形成电流
电源的作用是保持导体两端的电压,使导体中有持续的电流
3、电流的方向:人们规定正电荷移动的方向为电流的方向
(1)在金属导体中,电流的方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反.在电解液中,电流的方向与正离子定向移动方向相同,与负离子定向移动方向相反
(2)在外电路中正→负,内电路中负→正(3)电流是标量,它的运算不遵循平行四边形定则
3、电流的强弱—电流I(1)定义:过导体横截面的电量 Q 与通过这些电量所用的时间t的比值
即(2)单位:电流是物理学中七个基本物理量之一,相应的单是基本单位,在国际单位制中,电流的单位是安培,符号是 A,通常单位还有毫安、微安1A=1 03m A=106μA4、决定电流大小的微观量如图所示,在加有电压的一段粗细均匀的导体 AD 上取两个截面 B 和 C,设导体的横截面是 S,导体每单位体积内的自由电荷数是n,每个电荷的电量为 q,电荷定向移动的速率为v,则在时间t内处于相距为 vt 的两截面 B、C 间的所有自由电荷将通过截面 C由得 I=neS v5、区分三种速率:A B C Dvt(1)电流传导速率:既电场的传播速率,等于光速 3×m/s
(2)电荷定向移动速率:I=n eSv 中的 v 是电荷定向移动的速率约为m/s(机械运动速率)
(3)电荷无规则热运动的速率大约是m/s6、归纳一下和电流有关的各种表达式I=ne Sv (微观)3、电流的分类:(1)直流电:方向保持恒定的电流
(2)恒定电流:大小和方向均保持不变的电流