《大学物理精品课件-华南理工》19-1稳恒电流.pptVIP

第19章 稳恒磁场 19-1 稳恒电流 大学 物理 第七章 恒定磁场 物理学 第五版 一 电流 电流密度 + + + + + + 电流：通过截面S 的电荷随时间的变化率 :电子漂移速度的大小 形成电流的条件 在导体内有可以自由移动的电荷（载流子） 在导体内要维持一个电场，或者在导体两端要存在有电势差 电流密度：细致描述导体内各点电流分布的情况. 该点正电荷运动方向 方向： 大小：单位时间内过该点且垂直于正电荷运动方向的单位面积的电荷 二 电流的连续性方程 稳恒电流条件 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 曲面内电荷的减少量 . 稳恒电流 S I 由 ，若闭合曲面 S 内的电荷不随时间而变化，则 稳恒电场 （1）在稳恒电流情况下，导体中电荷分布不随时间变化形成恒定电场； 稳恒电流 （2）稳恒电场与静电场具有相似性质（高斯定理和环路定理），稳恒电场可引入电势的概念； （3）稳恒电场的存在伴随能量的转换. 例（1）若每个铜原子贡献一个自由电子，问铜导线中自由电子数密度为多少？ 解 （2）家用线路电流最大值 15 A，铜导 线半径0.81 mm，此时电子漂移速率多少？ 解 （3）铜导线中电流密度均匀，电流密度值多少？ 解 欧姆定律的微分形式 三 欧姆定律的微分形式 一般金属或电解液，欧姆定律在相当大的电压范围内是成立的， 但对于许多导体或半导体，欧姆定律不成立，这种非欧姆导电特性有很大的实际意义，在电子技术，电子计算机技术等现代技术中有重要作用. 注意 欧姆定律的 微分形式 表明任一点的电流密度 与电场强度 方向相同，大小成正比 解法一 例1 一内、外半径分别为 和 的金属圆筒，长度 , 其电阻率 ，若筒内外电势差为 ，且筒内缘电势高，圆柱体中径向的电流强度为多少 ？ 解法二 第19章 稳恒磁场 19-1 稳恒电流 大学 物理