2 1 电流强度
电流计算公式
、静电学1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝3.电场强度：E＝F/q（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理），q：检验电荷的电量(C)｝4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2 ｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝5.匀强电场的场强E＝UAB/d ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝6.电场力：F＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝7.电势与电势差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q8.电场力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝9.电势能：EA＝qφA ｛EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝10.电势能的变化ΔEAB＝EB-EA ｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝11.电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝13.平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器〔见第二册P111〕14.带电粒子在电场中的加速(V o＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类似平抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m 垂直电场方向:匀速直线运动L＝Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d)二、恒定电流1.电流强度：I＝q/t｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s）｝2.欧姆定律：I＝U/R ｛I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S｛ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝4.闭合电路欧姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR也可以是E＝U内+U外｛I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝7.纯电阻电路中:由于I＝U/R,W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总＝IE，P出＝IU，η＝P出/P总｛I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)电阻关系R串＝R1+R2+R3+ 1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+电流关系I总＝I1＝I2＝I3 I并＝I1+I2+I3+电压关系U总＝U1+U2+U3+ U总＝U1＝U2＝U3功率分配P总＝P1+P2+P3+ P总＝P1+P2+P3+三、磁场1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T),1T＝1N/A•m2.安培力F＝BIL；(注：L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}3.洛仑兹力f＝qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕｛f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s)｝4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种)：（1）带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V＝V0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝mr(2π/T)2＝qVB；r＝mV/qB；T＝2πm/qB；(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)；(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（＝二倍弦切角）。
电流的大小和强度
电流的大小和强度电流的大小和强度是电学中的重要概念，也是电路中常用的变量。
了解电流的大小和强度对于理解电路的工作原理以及安全使用电器设备都非常重要。
本文将详细介绍电流的概念、计量单位、产生方式以及对电路和电器设备的影响。
一、电流的概念电流是电荷在单位时间内通过导体截面的流动量。
在电路中，电流是电荷在导体中流动的运动方式，通常用字母“I”表示，单位是安培（A）。
电流的方向由正电荷的流动方向决定，在直流电路中电流方向固定不变，在交流电路中电流方向根据电压的变化而变化。
二、电流的计量单位电流的计量单位是安培（A），1安培表示每秒钟通过导体截面的电荷量是1库仑（C）。
一安培的电流意味着每秒钟通过导体截面的电子数约为6.24×10^18个。
除了安培，常见的衍生单位有毫安（mA，1毫安等于0.001安培）和微安（μA，1微安等于0.000001安培）。
三、电流的产生方式电流可以通过多种方式产生，最基本的方式是施加电压，使得电荷在导体中流动。
在直流电路中，电流的大小和方向固定不变。
直流电压源可以通过化学反应、电池或者直流发电机来提供。
在交流电路中，电流的大小和方向随着周期性变化的交流电压而变化。
交流电压的源头是交流发电机或者变压器。
四、电流对电路和电器设备的影响电流的大小和强度对电路和电器设备的运行状态有重要影响。
在电路中，电流决定了电阻中消耗的功率、电源的负载能力和各种元件的工作状态。
过大的电流可能导致电线过载、电阻发热、电路短路等故障，甚至引发火灾和人身伤害。
因此，合理控制电流的大小非常重要。
在电器设备中，电流的大小与设备的功率有关。
电器设备通常标注的功率是设备工作时的电流和电压的乘积。
在选购电器设备时，要根据所在环境的电源供应情况以及设备的功率需求来选择合适的设备。
同时，合理使用电器设备，避免长时间过大电流的通过，可以延长设备寿命，提高使用安全性。
其他注意事项：1. 在使用电器设备时，应避免触碰裸露的电线和插头，因为这可能导致电流通过人体，造成电击伤害。
量子力学1-2
一、电荷守恒定律
1、电流强度和电流密度（矢量） 电流强度和电流密度（矢量） I： 单位时间通过空间任意曲面的电量（单位：安培） 单位时间通过空间任意曲面的电量（单位：安培）
v J:
大小：单位时间垂直通过单位面积的电量 大小： 方向：沿导体内该点上的电流方向 方向：
r r 两者关系： 两者关系： I = dI = J ⋅ dS ∫ ∫
二、毕奥萨伐尔定律
1、毕奥萨伐尔定律（电流决定磁场的实验定律） 毕奥萨伐尔定律（电流决定磁场的实验定律） r v v v v r 上的电流密度， 设 J (x′)为源点 x′上的电流密度，r 为由 x′点到场点 x 的距离， 的距离，则
r 线电流元为： 线电流元为： Idl
r 体电流元为： 体电流元为： JdV
µ0 I r µ0 I = − + e =0 2 2 z 2π r 2π r
(r > a)
(r < a)
r r µ0 I r ∇× B = 2 ez = µ0 J πa
意义： 意义：某点邻域上的磁感应强度的旋度只和该点上的电流密度有 虽然对任何包围着导线的回路都有磁场环量， 关，虽然对任何包围着导线的回路都有磁场环量，但是磁场的旋 度只存在于有电流分布的导线内部， 度只存在于有电流分布的导线内部，而在周围空间中的磁场是无 旋的。 旋的。
又 ∵
Q = ∫ ρdV
V
dQ d ∂ρ ∴ = ∫ ρdV = ∫ dV V ∂t dt dt V
所以有： 所以有：
∫
S
r r J ⋅ dS = −
∫
∂ρ dV V ∂t
d dQ = 0 Q=C ρdV = 0 全空间总电荷守恒 ∫V dt dt
电流与电流强度的概念
电流与电流强度的概念电流（Current）是电荷在导体中传输的物理量，指单位时间内通过导体某一横截面的电荷量。
它是描述电荷流动强度的物理量，通常用字母I表示。
电流强度（Current intensity）是电流的大小，单位是安培（A）。
1. 电流的概念电流是指电荷在导体中流动的现象，是带电粒子（如电子、离子）在电场力的作用下在导体中的移动。
电流的产生离不开电源的提供电势差和导体提供的电阻。
电荷在导体中流动时会发生电流，其大小取决于通过横截面的电荷量以及单位时间内流过的电荷数。
2. 电流的测量为了准确测量电流的大小，常使用电流表（或安培表）进行测量，它是将导体与电流表连接，通过检测电流表的指针或数字显示来得到电流的数值。
电流表根据不同的使用环境可以分为模拟电流表和数字电流表。
3. 电流的方向电流的方向由正电荷的流动方向决定，现代约定正电流的方向与正电荷的流动方向相反。
例如，当电子流向左移动时，根据约定，电流的方向是向右。
但在物理学研究中，为了便于分析，常常根据实际情况选择合适的电流方向。
4. 电流的单位及换算电流的国际单位是安培（A），1安培等于每秒通过导体横截面的1库伦（C）电荷。
电流的换算关系为1安培=1000毫安培=1000000微安培。
5. 电流的影响因素电流的大小与多个因素相关，包括电源电压、导体材料、导体横截面积和导体长度。
根据欧姆定律（Ohm's Law），电流大小与电压和电阻之间的关系为I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
根据这个公式可以看出，电流强度与电压成正比，与电阻成反比。
6. 电流的应用电流广泛应用于各个领域，如电子学、通信、能源转换、家用电器等。
在电子学中，电流是电路中能量传输的重要方式，不同电子器件的电流特性也直接影响其工作状态和特性。
在通信领域，电流用于传输信号和数据，实现信息的传递和处理。
在能源转换中，电流用于驱动电动机、发电机等设备，将电能转化为其他形式的能量。
什么是电流强度电流强度的单位是什么
什么是电流强度电流强度的单位是什么电流强度是电流的一种度量，用来描述电流在电路中的强弱程度。
电流是指电荷在单位时间内通过导体的数量，而电流强度则是电流的大小。
本文将就电流强度的概念、单位以及电流强度的重要性进行论述。
1. 电流强度的概念电流强度是指单位时间内通过导体横截面的电荷量。
在电路中，电荷通过导线传递，而传递电荷的速率就是电流强度的大小。
通常用字母“I”表示电流强度，单位是安培(A)。
2. 电流强度单位电流强度的国际单位是安培（A）。
安培的定义为：1安培等于每秒钟通过导体截面的库伦数量（Coulomb）。
3. 电流强度的重要性电流强度是电路中重要的物理量，对电路的稳定运行和组件的工作状态具有重要影响。
以下是电流强度的重要性：3.1 保证电路正常工作电路中的各个元件（如电阻、电容、电感等）都有一定的工作电流范围，电流强度超过或低于这个范围都可能导致元件的工作不稳定甚至损坏。
因此，了解和控制电流强度对于保证电路正常工作至关重要。
3.2 安全性考虑对于人体来说，电流强度超过一定范围会对人体造成危险甚至伤害。
因此，在设计和使用电子设备或工业电气设备时，需要对电流强度进行正确评估，以保证人身安全。
3.3 电能转换和利用在电路中，电流与电压共同作用，实现电能的转换和利用。
电流强度的大小将直接影响能量的消耗和转换效率。
合理控制电流强度有助于提高电路的效率和能量利用率。
4. 总结电流强度是电路中的重要物理量，用于描述电荷流动的速率与大小。
电流强度的单位是安培（A），表示每秒通过导体横截面的电荷量。
电流强度的大小对于电路的正常工作、安全性和电能转换利用都具有重要意义。
合理控制和评估电流强度可以确保电路的稳定运行，提高电路的效率和能量利用率。
正确理解和应用电流强度的概念对于工程师和电子爱好者来说至关重要。
1.电流强度与电流密度.
＋
－
＋
－
正电荷从负极移动到正极的过
A
B
程中非静电力所作的功：
_ Ene dl
Ene－－非静电场的场强
4.2 闭合电路的欧姆定律
I (i ) Ri
➢ i 的正负号：任意选择一回路走向，则电源方向
（由负极指向正极）与选择回路走向一致时取 “＋”，相反时取“－”。 ➢ 电流的方向： I 0 ，与选择的回路走向一致； I 0 ，与回路走向相反。
F 0
M pm B
大小 : M pmB sin
方向: 沿pm B的方向
线圈的磁矩： pm NISen
电流的连续性方程：
S
J
dS
dq dt
恒定电流的条件：
J dS 0 S
(Ii ) 0
2.欧姆定律及其微分形式
2.1 欧姆定律
I VA VB U
S
I
R
电阻：
R
VA
dl
VB
R
dl S
dl
S
2.2 欧姆定律的微分形式
J E
3．焦耳－楞次定律及其微分形式
3.1 电流的功率
P IU
X I
VA
F qv B
大小：
F
B
q v
F qvB sin
方向：
q 0, F沿v B的方向
q 0,
F沿 v B的方向
4.2 带电粒子在电场和磁场中的运动 带电粒子在匀强磁场中的运动：沿螺旋线运动 带电粒子在非匀强磁场中的运动：磁约束 带电粒子在电场和磁场中的运动：回旋加速器 质谱仪 霍耳效应
➢ “”号：流出取“＋”，流入取“－” ➢ 节点方程的独立性：如果电路中共有 n 个节点，
电流的强度与电功率的计算
电流的强度与电功率的计算电流（Current）是电荷在单位时间内通过导线的数量，通常用字母I表示，单位是安培（A）。
而电功率（Power）则是单位时间内产生或消耗的能量，通常用字母P表示，单位是瓦特（W）。
在电路中，电流的强度与电功率的计算是非常重要的内容。
一、电流的强度计算电流的强度是描述电荷流动的程度，其大小取决于电荷的数量和通过导线的时间。
电流的强度计算公式如下：I = Q / t其中，I表示电流强度，Q表示通过导线的电荷量，t表示通过导线的时间。
例如，如果一个导线上通过的电荷量是5库仑，通过导线的时间是2秒，则电流强度可以计算为：I = 5 C / 2 s = 2.5 A因此，电流强度为2.5安培。
二、电功率的计算电功率是衡量电路中能量转化的速率，其大小取决于电流和电压之间的关系。
电功率的计算公式如下：P = I * V其中，P表示电功率，I表示电流强度，V表示电压。
例如，如果一个电路中电流强度为3安培，电压为10伏特，那么电功率可以计算为：P = 3 A * 10 V = 30 W因此，电功率为30瓦特。
三、电流与电功率的关系电流和电功率之间存在直接的关系。
当电流增加时，电功率也会随之增加，反之亦然。
这是因为电功率是电流和电压的乘积。
举个例子，如果一个电路中的电压保持不变，而电流增加了一倍，那么电功率也会增加一倍。
这说明电流的强度对电功率的产生有直接影响。
四、示例应用在日常生活中，电流和电功率的计算有着广泛的应用。
以下是一些实际应用的示例：1. 家庭用电：家庭中各种电器的功率需求可以通过计算电流来确定电路设计和用电安全。
例如，当我们购买电视机时，需要了解其功率，以便确认插座和线路是否能够承受所需的电流。
2. 工业生产：在工业生产中，电流和电功率的计算对于维持设备正常运行至关重要。
可以通过计算电流和电功率来了解设备的负荷情况，从而采取相应的安全措施。
3. 可持续能源：在可持续能源领域，如太阳能和风能发电，计算电流和电功率有助于了解发电系统的效率和电力输出。
高中恒定电流物理公式
高中恒定电流物理公式恒定电流物理公式1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝欧姆定律：I=U/R{I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝电阻、电阻定律：R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U 外{I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝电功与电功率：W=UIt，P=UI{W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝焦耳定律：Q=I2Rt{Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝纯电阻电路中:由于I=U/R，W=Q，因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE，P出=IU，η=P 出/P总{I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝电路组成(2)测量原理两表笔短接后，调节Ro使电表指针满偏，得Ig=E/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)｝、拨off挡。
注意:测量电阻时，要与原电路断开，选择量程使指针在中央附近，每次换挡要重新短接欧姆调零。
伏安法测电阻电流表内接法：电压表示数：U=UR+UA电流表外接法：选用电路条件Rx＜滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法限流接法电压调节范围小，电路简单，功耗小便于调节电压的选择条件Rp＞Rx便于调节电压的选择条件Rp注1)单位换算：1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω各种材料的电阻率都随温度的变化而变化，金属电阻率随温度升高而增大;串联总电阻大于任何一个分电阻，并联总电阻小于任何一个分电阻;当电源有内阻时，外电路电阻增大时，总电流减小，路端电压增大;当外电路电阻等于电源电阻时，电源输出功率最大，此时的输出功率为E2/(2r);其它相关内容：电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。
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A．nvSt B．nvt
C.It
D. It
q
Sq
1
t (2)物理意义：反映了电流的强弱程度． (3)单位：单位有安培、毫安、微安(单位符号分别为 A、mA、μA)． (4)电流的方向：规定正电荷定向移动方向为电流方向． 2．恒定电流：大小和方向都不随时间变化的电流． [合作探讨] 如图所示，把电源用导线连接在插入食盐水中的两个金属电极上，电路中形成电流．
为( ) A．4.8×10－6 A
B．3×1013 A
C．9.6×10－6 A
D．1.92×10－5 A
2．(多选)一横截面积为 S 的铜导线，流经其中的电流为 I，设每单位体积的导线中有 n 个自由
电子，电子的电荷量为 q.此时电子的定向移动速率为 v，在 t 时间内，通过铜导线横截面的自
由电子数目可表示为( )
A．光速 c
B. I neS
C. ρI neSm
D. mI neSρ
2．一根横截面积为 S 的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米电荷量为 q，当此棒沿轴线方向
做速度为 v 的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为( )
A．qv
B．q/v C．qvS
D．qv/S
达标训练
1. (多选)如图所示是一款 MP4 播放器，随着这种产品的出现，人们可以在旅途中观看电影，让原本枯燥的旅 途变得充满乐趣．MP4 的充电电池多为锂电池，假设锂电池的充电电流为 500 mA，则以下说法正确的是 () A．1 s 内通过电池某一横截面的电荷量为 500 C B．1 s 内通过电池某一横截面的电荷量为 0.5 C C．充电过程是把其他形式的能转化为电能
三、电流强度的微观表达式 I＝nqSv
从微观上看，电流决定于导体中单位体积内的自由电荷数、自由电荷的电荷量、自由电荷定向移动
的速率以及导体的横截面积．
[合作探讨]
1、铜的相对原子质量为 m，密度为ρ，每摩尔铜原子有 n 个自由电子，今有一根横截面积为 S 的铜
导线，当通过的电流为 I 时，电子平均定向移动的速率为
2--1 电源和电流
学习目标
1. 知道电流的定义及单位、方向的规定，理解恒定电流．(重点)
2．理解电流形成的微观实质．(难点)
学习过程
一、电路中有持续电流的两个条件 (1)电路中有电源．(2)电路还必须是闭合的，即必须用导体将电源连接起来． 二、电流强度 1．定义：单位时间内通过道题横截面的电量 (1)表达式：I＝q.
D．充电过程是把电能转化为其他形式的能
探讨 1：盐水中的电流和金属导线中的电流形成机制有什么不同？
探讨 2： 盐水中的电流沿什么方向？ 探讨 3： 假设 t s 内有 N 个 Cl－和 N 个 Na＋通过图中虚面，则电路中的电流多大？
针对训练
在电解质溶液中，2 s 内有 6×1013 个二价正离子和等量二价负离子通过某截面，则电解质溶液中电流大小约