医学物理学课件-稳恒电流.pptVIP

稳恒电流 第一节 电流的描述 一、电流密度 1、电流及其形成条件 电荷的定向移动形成电流 条件：①载流子：可以自由移动的带电粒子： 自由电子、离子 ②电场：电势差（电压） 2、电流强度：单位时间内通过导体某一横截面 积的电量 电流强度I (electric current) 3、 电流密度(electric current density) 是描述电流分布的矢量。在导体中任意一点的方向与正载流子在该点的流动方向相同，大小等于通过该点并垂直于电流的单位截面的电流强度。 容积导体 电流密度的单位是A?m-2 。 4、金属与电解质的导电性 1)、金属的导电性 在导体中取一小体元 漂移速度 电子密度 2)、电解质的导电性 离子以恒定速度漂移时 电场力 介质阻力 K 阻力系数 V 漂移速度 离子迁移率 E 正向 J 等于正、负离子电流密度之和 电解质溶液的电导率 第二节 欧姆定律 I — J U — E R — ρ γ电导率（conductivity) 单位：西门子/米 第三节 含源电路的欧姆定律 一段含源电路的欧姆定律 规则：在绕行方向上，电势降低取正、升高取负值 A B I1 ε1r1 ε2r2 R1 R2 ε3r3 I2 练习题：如图两电池A与B的电动势及内阻分别为 1）当K断开时，ab两点之间的电势差是多少？ 2）K接通时，Uab=? A B R K a b 支路： 节点： 回路： 第四节 基尔霍夫定律 1、基尔霍夫第一定律 （节点电流方程） I1 I2 I3 规定：流入节点　Ｉ＞０ 　　　流出节点　Ｉ＜０ 独立节点数：ｎ个节点，只有ｎ－１个节点是独立的 ２、基尔霍夫第二定律（回路电压方程） 独立方程数：m个支路，ｎ个节点，只有m-(ｎ－１)个独立方程（新回路至少包括一条新支路） 取某闭合电路就是绕行环路L，环路定理表示沿该闭合电路一周电势降落的代数和一定等于零。 I1 I2 I3 基尔霍定律解题步骤： ①任意假设各支路电流方向和回路的绕行方向； ②选择独立节点，列节点电流方程； ③选择独立回路，列回路电压方程； 当支路上电流的标定方向与绕行方向一致时，该支路上电阻的电势降落前取加号，否则取减号； 当绕行方向从电源正进入负时，该电源电动势前取加 号，否则取减号。 ④解联立方程，并确定电流实际方向。 第五节 电容器的充放电过程 一、RC电路的充电过程（charged process) ε R C + - i