医用物理学直流电PPT课件

R1
1,r1
2,r2 R2 3,r3
一段复杂的含源电路
13
2
R2
I2
I
B
I1
R1
1
C
R4 4
R3
3
I3 A
5
D R5
分支电路
14
第三节 RC电路的暂态过程
一、RC电路的充电过程
AK
R
B
+q ++ ++
-q - - - - C
电容器的充放电电路
15
ic R
uc
RC
duc dt
uc
t
uc Ae RC
E dl
a
5
a b
j
E
j
b
I
2r 2
rˆ
Uab
E dl
a
rb I dr
ra 2r2
I (1 1)
2 ra rb
10 1 1
( ) 707(V )
2 103 1 1.8
有生命危险!6
7
第二节 基尔霍夫定律 （Kirchhoff’s Law）
一、电源电动势 二、含源电路的欧姆定律
1
j
1
E
E
此式称为欧姆定律的微分形式。 3
例）一铜导线中的电流密度为j=2.4106A/m2，自 由电子数密度为n=8.41028个/m3，求电子漂 移速度。
解： j neu
u
j ne
2.4 106 8.4 1028 1.60 1019
1.8 104 (m / s)
电子漂移速度是很小的！“电”传播速度 快是讲电场传播快。
ic
uc R
t
e RC
R
21
i(mA) I0=/R
0.37I0
O RC
电容器的放电曲线(i-t关系)
t(s)
22
uc
0.37
O RC
电容器的放电曲线(uc-t关系)
t(s)
23
t(s)
18
uc
0.63
t(s)
O 1 2 3 不同时间常数的充电曲线(uc-t关系)
19
二、RC电路的放电过程
AK
R
B
+q ++ ++
-q - - - - C
电容器的充放电电路
20
uc icR
ic
dq dt
C
duc dt
duc uc 0 dt RC
t
uc Ae RC
A
t
uc e RC
A
t
uc (1 e RC )
ic
uc R
t
e RC
R
u (1 e1) 0 63e
i e1 0.37
R
R
AK B
R
+q ++ ++
-q - -
C
--
16
uc
0.63
O RC
电容器的充电曲线(uc-t关系)
t(s)
17
i(mA) I0=/R
0.37I0
O RC 电容器的充电曲线(i-t关系)
4
例二）一高压线着地，此时通过导线的电流为10A ，若大地的电导率为=10-3西蒙子/米。若人在离知：I=10A，=10-3西/米
a
b
j
ra 1m, rb 1.8m
求解：：jUab I rˆ I rˆ
E
S
j
2r 2
I rˆ
b 2r2
Uab
8
例:求电源的端电压a）充电时；b）放电时。
解： aI 充 电 Ua b
电池
b
Uab Ii Ri i
a r I b
Uab Ir
放
a I
a I r
b
电
Ua b
电池
Uab Ir
b
9
例: 如图电路，求a点的电势U a
2
8V I
2V b 2
a 解：设电流如图
c 6V 2 e
4 I
S 则该处的电流密度的量值为 J znev
上式表明：金属导体中任一点的电流密度的大小等于该 点处的载流子密度n，每个载流子所带电量ze和自由电 子在该处的平均漂移速度v的乘积。
2
二、欧姆定律的微分形式 （The Differential form of Ohm’s Law ）
R 1
S
G 1 R
第八章 直流电 （the constant Current）
习题：6，7，8，9，10，13
第一节稳恒电流的性质 一、电流与电流密度
1
J的另一种表达
t的时间内载流子（电子）前进的平均距离为
l= t
v
t的时间内通过S截面的电量为(z为载流子的价位)
Q=zne·S·l= zne·S·vt
通过S截面的电流强度为 J I znev
f
R
1 10V
I 8 6 0.25( A)
d
242
Ua Uad IR
(0.25 4 0.25 2) (2 6 10)
19.5(V )
10
三、基尔霍夫定律及其应用
基尔霍夫第一定律
Ii 0
基尔霍夫第二定律
Ii Ri i 0
11
12
I3
R3
A
I1
C
I2 B