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大学物理第11章稳恒磁场.pptVIP

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11-1稳恒电流

一、电流强度与电流密度

1、电流大量电荷有规则的定向运动形成电流。

传导电流:带电粒子在电场作用下有规则的移动。

运流电流:宏观带电物体在空间作机械运动,形

成的电流。

2、电流强度单位时间内通过某截面的电量。

dq

大小:I单位(SI):安培(A)

dt

方向:规定为正电荷运动方向。

用电流强度还不能细致地描述电流的分布。

I

所谓分布不同是指在导

体的不同地方单位面积

中通过的电流不同。

I

3、电流密度

当通过任一截面的电量不均匀时,用电流强度

来描述就不够用了,有必要引入一个描述空间不同

点的电流的大小的物理量。

电流密度J是一矢量

方向:该点处电流的方向

大小:通过该点单位垂直截面的电流

dI

J

dS

单位(SI):安每平方米(Am2)

n若在导体中某点取一个与电

dS流方向垂直的截面元dS

dIJdS

若面元dS的法线n与电流的方向成角

dIJcosdS

n

v写成矢量式

dS

dIJdS



穿过任一曲面的电流强度:IJdS

S

电流强度是电流密度的通量。

例1、设导体中载流子的电量为q,单位体积

内的载流子数为n,平均漂移速度为v,求导体中

的电流密度。

解在导体中取一长为v,横截面积为S圆柱

体;凡在此柱体内的电荷在单位时间内都会通过S

IqnvS



故电流密度为qv

S

Jqnvv



电流密度:Jqnv

若导体中有多种密度不同

Jqnivi

的载流子i

二、电流连续性方程及稳恒条件

IJdS

1.电流连续性方程S

在有电流的导体内任取一封闭曲面,单位

时间通过该曲面向外净流出的电荷量为



JdS

根据电荷守恒,单位时间内穿出该曲面的电

量等于曲面内电量变化率的负值。

dq

JdS

SdtJ

电流密度矢量的通量等于

该封闭面内电荷减少率.S

2、电流稳恒条件

恒定电流:各点电流密度不随时间变化的电流

dq

0

dt



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