北京邮电大学 计算机学院 大学物理C PI2.3稳恒电流2013C.ppt

3.3 欧姆定律的微分形式 圆柱体的轴线与电流流向平行 ——欧姆定律的微分形式 在导体中取一长为dl、横截面积为dS的小圆柱体 通过截面dS的电流为 dS V V+dV dl j 3.3 欧姆定律的微分形式 圆柱体的轴线与电流流向平行 ——欧姆定律的微分形式 在导体中取一长为dl、横截面积为dS的小圆柱体 通过截面dS的电流为 dS V V+dV dl j 例：用欧姆定律的微分形式来解上例 解：取半径r的圆柱面 由欧姆定律的微分形式，圆柱面上电场强度为 圆柱筒内缘和外缘之间的电势差为 由于柱对称性，圆柱面上各点 j 大小均相同，方向均沿径向向外 通过半径r的圆柱面的电流为 例：用欧姆定律的微分形式来解上例 解：取半径r的圆柱面 由欧姆定律的微分形式，圆柱面上电场强度为 圆柱筒内缘和外缘之间的电势差为 由于柱对称性，圆柱面上各点 j 大小均相同，方向均沿径向向外 通过半径r的圆柱面的电流为 选择题： #S2301. 两截面不同的铜杆串接在一起，两端加有电压U，则 通过两杆的电流相同； 两杆的电流密度相同； 两杆内的电场强度相同； 如果两杆的长度相同，两杆上的电压相同。 选择题： #S2301. 两截面不同的铜杆串接在一起，两端加有电压U，则 通过两杆的电流相同； 两杆的电流密度相同； 两杆内的电场强度相同； 如果两杆的长度相同，两杆上的电压相同。 选择题： #S2302. 一铜线外涂以银层，两端加上电压U， 则在铜线和银层中 通过的电流不可能相同； 电流密度相同； 电场强度相同。 选择题： #S2302. 一铜线外涂以银层，两端加上电压U， 则在铜线和银层中 通过的电流不可能相同； 电流密度相同； 电场强度相同。 由经典电子论推导欧姆定律 设导体内有电场E， 对大量电子平均而言，碰撞后电子向各方向运动的概率相等，碰撞后瞬间的定向速度(初速)为零 下次碰撞前的定向速度(末速) 每个自由电子受力 f = -eE 加速度 ? ：两次碰撞间电子平均自由飞行时间 电子不能一直加速，会与点阵碰撞。 v0=0 vt ?? 某次碰撞 下一次碰撞 · · 由经典电子论推导欧姆定律 设导体内有电场E， 对大量电子平均而言，碰撞后电子向各方向运动的概率相等，碰撞后瞬间的定向速度(初速)为零 下次碰撞前的定向速度(末速) 每个自由电子受力 f = -eE 加速度 ? ：两次碰撞间电子平均自由飞行时间 电子不能一直加速，会与点阵碰撞。 v0=0 vt ?? 某次碰撞 下一次碰撞 · · ?时间内，平均定向速度，即漂移速度 电导率 ——欧姆定律的微分形式 古典电子论有困难，需要用量子理论来解释。 v0=0 vt ?? 某次碰撞 下一次碰撞 · · 实验指出，对大多数金属， ? ? T ?时间内，平均定向速度，即漂移速度 电导率 ——欧姆定律的微分形式 古典电子论有困难，需要用量子理论来解释。 v0=0 vt ?? 某次碰撞 下一次碰撞 · · 实验指出，对大多数金属， ? ? T 3.4 焦耳定律的微分形式 电场力作功 单位：焦耳 ——焦耳定律 热功率密度——单位体积、单位时间所消耗的功 发热功率 ——焦耳定律的微分形式 →电流的热效应 对一段只含有电阻的电路，导体放出的热量为 3.4 焦耳定律的微分形式 电场力作功 单位：焦耳 ——焦耳定律 热功率密度——单位体积、单位时间所消耗的功 发热功率 ——焦耳定律的微分形式 →电流的热效应 对一段只含有电阻的电路，导体放出的热量为 * 张三慧教材思考题解答P124题6.1。传导电流，不是运流电流，不是在磁场中运动，不是位移电流。也不是超导体。 细致描述大块导体中各处电流的分布 电流密度与定向运动速度之间的关系 实质是电荷守恒定律 胡盘新-普通物理学思考题分析与拓展P87题10-1 微观粒子不可分辨 电流密度与电场之间的关系 据此关系可知，在金属导体内，电流线与电力线是重合的。普通物理学思考题题解P146题287,电磁学思考题解答上册P194题4-29 胡盘新-普通物理学思考题分析与拓展P88题10-4，电磁学思考题解答上册P186题4-14。两端电阻不同，电压也不同。 胡盘新-普通物理学思考题分析与拓展P89题10-5，电磁学思考题解答上册P195题4-32，普通物理学思考题题解P146题286，大学物理全程辅导与思考题习题详解P179题7-3 从微观上解释欧姆定律微分形式中体现的电流密度(速度)与电场强度(加速度)之间的正比关系 瀑布 补给 功是标量。关于不同力的功 胡盘新-普通物理学思考题分析与拓展P90题10-8 电磁学思考题解答上册P208题4-26，大学物理全程辅导与思考题习题详解P179题7-4。若多个电池反接则有不同。