第八章恒定电流一、基本概念1
电流电流的定义式:,适用于任何电荷的定向移动形成的电流
对于金属导体有I=nqvS(n为单位体积内的自由电子个数,S为导线的横截面积,v为自由电子的定向移动速率,约10-5m/s,远小于电子热运动的平均速率105m/s,更小于电场的传播速率3×108m/s),这个公式只适用于金属导体,千万不要到处套用
电阻定律导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比
⑴ρ是反映材料导电性能的物理量,叫材料的电阻率(反映该材料的性质,不是每根具体的导线的性质)
单位是Ωm
⑵纯金属的电阻率小,合金的电阻率大
⑶材料的电阻率与温度有关系:①金属的电阻率随温度的升高而增大(可以理解为温度升高时金属原子热运动加剧,对自由电子的定向移动的阻碍增大
)铂较明显可用于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变,可用于做标准电阻
②半导体的电阻率随温度的升高而减小(可以理解为半导体靠自由电子和空穴导电,温度升高时半导体中的自由电子和空穴的数量增大,导电能力提高)
③有些物质当温度接近0K时,电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象
能够发生超导现象的物体叫超导体
材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC
我国科学家在1989年把TC提高到130K
现在科学家们正努力做到室温超导
欧姆定律(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电)
用心爱心专心IOUOIU1212R1R2电阻的伏安特性曲线:注意I-U曲线和U-I曲线的区别
还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线
实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示:解:灯丝在通电后一定会发热,当温度达到一定值时才会发出可见光,这时温度能达到很高,因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化
随着电压的升高,电流增大,灯丝的电功率将会