电流电流密度矢量(562KB).pptVIP

第一节 电流 电流密度矢量 一、电流 1.电流 导体处于静电平衡状态时，E内=0， 若 电荷在电场作用下发生宏观 定向移动。 电荷的宏观定向运动形成电流。 电流产生条件 有大量可移动的自由电荷 有电场力的作用 构成回路 §1.电流 电流密度矢量 / 一、电流 2.电流的分类 ①.传导电流 ②.运流电流 金属为第一类导体，自由电子为载流子。 电解质溶液（酸、碱、盐）为第二类导体，正负离子导电。 电子、离子宏观带电体运动所形成电流，如气体放电，带电圆盘转动。 §1.电流 电流密度矢量 / 一、电流 二、电流强度 描写电流强弱的物理量。 定义 单位时间内流过导体截面的电量。 恒定电流 单位：安培，A §1.电流 电流密度矢量 / 二、电流强度 三、电流密度矢量 描写电流分布的物理量。 1.定义：垂直穿过单位面积的电流。 导体内取一面元dS 方向：为该点的场强方向。 §1.电流 电流密度矢量 / 三、电流密度矢量 2.注意几点 ①. j 是矢量，方向与该点的场强同向。 ②. I 只描写电流通过某一截面的整体情况，j 是描写导体内电流分布情况的。 四、电流线 形象地描绘电流的分布而引入的一组空间曲线。 1.方向： 电流线上某点的切线方向为该点的 j 的方向。 §1.电流 电流密度矢量 / 四、电流线 2.大小： 垂直通过单位面积电流线的根数。 §1.电流 电流密度矢量 / 四、电流线 五、电流连续原理 作闭合面设有电流线穿出面外，则面内电荷减少。 1.电流连续性原理 单位时间通过闭合面向外流出的电荷，等于此时间内闭合电荷的减少量。 §1.电流 电流密度矢量 / 五、电流连续原理 2.注意几点 ①.“-”表示电流线流出，面内电荷减少。 ②.对于恒定电流 流入流出闭合曲面电流相同，面内无电荷堆积和减少。但不意味电荷不动。 为闭合面内的电荷随时间变化率。 §1.电流 电流密度矢量 / 五、电流连续原理 六、电流的微观表示 1.定向漂移速度v 电子除热运动外，在电场作用下定向运动。 v 为自由电子定向运动的速度平均值为漂移速度。 选取一段横截面为 S 长为 v 的导体，导体内电子数密度为 n 。 2.电流的微观表示 §1.电流 电流密度矢量 / 六、电流的微观表示 则该体积内电子在 1 秒内全部穿过横截面 S ； 则该体积内的电荷量为电流强度。 矢量式 §1.电流 电流密度矢量 / 六、电流的微观表示 “-”表示 j 与 v 方向相反。 例：设铜导线中 j = 2.44 A/mm2，铜的自由电子数密度 n = 8.4?1028 m-3，求：定向漂移速度 v 。 解： §1.电流 电流密度矢量 / 六、电流的微观表示 明确：电场是以光速建立的，而电子在导体中定向漂移速度为 v 。 §1.电流 电流密度矢量 / 六、电流的微观表示 干耀国 山东科技大学济南校区 设计制作 §1.电流 电流密度矢量