复旦大学大学物理电磁学chapter3解析.pdf

Chapter 3 直流电 3.1 电流的连续方程 3.2 欧姆定律 焦耳定律 3.3 电源的电动势 3.4 直流电路 作业：1，3，6，10，11 3.1 电流的连续方程 1. 电流 导体中的电流 导体两端存在电势差 电流为导体中通过截面S 的净 S 电荷随时间的变化率 dq I + + 单位: A dt + + 电流是定向运动的净电荷引起的, + + 但不是所有的运动电荷都构成电流 I 电流是标量;但一般电路中用箭头 表示电流以表明正电荷流动的方向, 实际的载流子可能是电子且沿相反 的方向运动. 2. 电流密度  方向规定： j 该点正（等效的平均定向速度） 电荷运动方向（电流的方向） 大小规定： 等于在单位时间内过该点附近垂直于 该方向的单位面积的电荷 j dQ dI 单位: A/m2 dtdS cos dS cos    I j dS  dS I S  j 对均匀柱状导线,在时间dt 内穿过横截面S的总电荷为: dQ env dtS v 为电子的漂移速度大小 d d n 为自由电荷的体 （平均定向速度） 密度 （平均的、等效的、净的、宏观的） dQ j en vd dtS 矢量形式: j nev d 3. 电流的连续性方程、稳恒电流 单位时间内通过闭合曲面向外流出的电荷，等于此 时间内闭合曲面里电荷的减少量. 电流的连续性方程    dQ dQ dS j dS  i (积分形式)  S dt dt