基础物理学上册直流电路.pdf

直流电路 恒定电流的获得和研究 伽伐尼“动物电”的偶然发现 1780年，意大利解剖学和医学教授伽伐尼(1737 ～1789)在一 次解剖青蛙中，获得了一个偶然的发现。当时，他的妻子遵照医 嘱，需要食用青蛙腿做的菜肴。他将剥去皮的青蛙放在实验桌上 的金属板上，金属板在起电机 （这是当时大多数实验室都有的时 髦装置）的旁边。他的妻子在取一把解剖刀时偶然触及了青蛙的 腿神经。这时起电机刚好打出一个火花，同时，青蛙的腿猛烈地 抽搐了一下。他立即抓住这一现象重复这个实验，不但又观察到 了同样的结果，而且还发现了用金属接触青蛙神经才有电火花。 伽伐尼的发现使电学的研究开始从静电转向动电。直到今天 英文还把电疗叫galvanism （伽伐尼电）。 1775年意大利物理学家伏打 （Alessandro Volta ，1745- 1827 ）发明了静电感应起电盘,他利用静电感应起电盘能 使导体产生很高电压的静电。1799年用锌板和铜板插入 一瓶稀酸中做成了第一个电池, 这种电池叫伏打电池 。 打 伏 家 学 理 物 1822 年塞贝克(Thomas Johann Seebeck) 发现只要牢固地连接铜线和一 根别的金属(铋)线的两端, 并维持两个接 头于不同的温度, 也可获得微弱的电流, 这就是温差电效应。 从此，电学从静电领域发展到了电流 领域。这是一次大飞跃。 在电流领域，起先锋作用的是意大利 学者伽伐尼和伏打。 主要内容： 路 电 流 直 (1) 电流强度和电流密度； (2) 欧姆定律及其微分形式； (3) 电源及其电动势； (4) 基尔霍夫定律及其应用。 电荷（载流子）的定向运动形成电流。 直 导体内产生传导电流的条件： 流 导体内存在电场，导体两端存在电势差。 电 规定：正电荷由高电势处向低电势处的流动方 路 向为电流的方向。 不随时间变化的电流称为恒定电流。 （一）恒定电流 1 、电流强度 流 电 定 恒 单位时间内通过导体任一截面的电量称为电流 强度。 I q 单位：安培 1A 1C t 1s Δq dq I lim t Δ0 Δt dt 电流在导体内的分布一般是不均匀的（大块导体、 趋肤效应etc. ）。可用电流密度（矢量）来讨论 导体内的电流分布。 2 、电流密度 电流在导体内的流动形成一个电流场。 流 电 定 恒 导体内无电场时：电子作无规则运动。 导体内有电场时：除无规则热运动外，电子逆