2.1电源和电流
电子技术基本知识点新手必备
电子技术基本知识点新手必备1. 介绍电子技术是现代科技的基础，应用广泛，为了帮助新手初步了解电子技术的基本知识点，本文将介绍一些必备的基础概念和技术。
2. 电路基础2.1 电流和电压电流是电子在导体中的流动，单位是安培（A）。
电压是电子的电势差，单位是伏特（V）。
2.2 电阻和电导电阻是阻碍电流流动的特性，单位是欧姆（Ω）。
电导与电阻相反，是导电能力的度量。
2.3 电路图电路图是表示电路元件和连接方式的图示，常用符号有电源、电阻、电容、电感、晶体管等。
3. 电子元件3.1 电阻器电阻器用于控制电流大小，常用于电路中的电流限制、分压器和滤波器等。
3.2 电容器电容器能够储存电荷，在电子技术中用于储存能量、滤波和时序控制等方面。
3.3 电感器电感器用于储存磁场能量，常用于变压器、滤波器和振荡器等。
3.4 二极管二极管是一种半导体元件，具有不导电和导电两种功能，常用于整流、限制电压和开关等。
3.5 晶体管晶体管是一种半导体器件，可用作电流放大器和开关，广泛应用于各类电子设备中。
4. 逻辑门逻辑门是将输入信号转化为输出信号的电子元件，常见的逻辑门有与门、或门、非门等，是数字电路的基本组成单元。
5. 数字与模拟信号数字信号是离散的，只有两个状态，通常用0和1表示。
模拟信号是连续变化的，可以表示多种数值。
5.1 数字信号处理数字信号处理是对数字信号的分析和处理，常用于通信、音频、图像处理等领域。
5.2 模拟信号处理模拟信号处理是对模拟信号的分析和处理，常用于音频、视频等领域。
6. 通信技术6.1 调制和解调调制是将信号转化为适合传输的形式，解调是将传输的信号还原为原始信号。
6.2 编码和解码编码是表示信息的方式，解码是将编码的信息转化为可读信息的过程。
6.3 无线通信无线通信是一种无需有线连接的通信方式，如无线电、移动通信、蓝牙等。
7. 电源和电池电源提供电流和电压，常见的电源有直流电源和交流电源。
电池是一种能够储存和提供电能的装置，常用于移动设备和应急电源等。
2020学年高中物理 专题2.1 电源和电流试题 新人教版选修3-1
第1节电源和电流一、电源和恒定电场1．电源的概念电源就是把从正极搬迁到负极的装置。
从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为的装置。
2．电源的作用保持导体两端的（电压），使电路有持续的电流。
3．导线内的电场有电源的电路中，导线内的电场，是由电源、导线等电路元件所积累的共同形成的。
详尽的分析说明：尽管这些电荷也在运动，有的流走了，但是另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也是稳定的，故称。
4．恒定电场由稳定分布的电荷所产生的电场称为恒定电场。
二、电流及其微观表达式1．电流通过导体横截面的跟通过这些电荷量所用的时间的。
2．电流的定义式。
3．电流的单位安（安培），。
1 mA= A，1 μA= A。
自由电子电能电势差电荷恒定电场稳定的电荷量比值 A 10-3 10-6电流的微观表达式取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v。
设想在导体中取两个横截面B和C，横截面积为S，导体中每单位体积的自由电荷数为n，每个自由电荷带的电荷量为q，则在时间t内处于相距为v t的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。
体积为V=vtS电荷数为N=nV总电荷量为Q=nVq=nvtSq电流为I=Q/t=nvqS此即电流的微观表达式。
【例题】如图所示是静电除尘器示意图，A接高压电源正极，B接高压电源的负极，AB之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电吸附到正极A上，排出的烟就成为清洁的了，已知每千克煤粉会吸附n mol电子，每昼夜除尘的质量为m，计算高压电源的电流I （电子电荷量设为e，阿伏伽德罗常数为N，一昼夜时间为t）。
A参考答案：试题解析：根据电流定义式，只要能够计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q，就可以求出电流。
由于电离出的气体中电子和正离子同时导电，煤粉吸附的电荷量为总电荷量的一半。
，，，。
规律总结：1．当正、负电荷同时参与导电时，电流定义式中的电荷量是正、负电荷的电荷量的绝对值之和；2．电流与横截面积结无关，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反；3．等效思想：将电荷的绕核运动等效为电荷沿着一个环形导体定向运动，从而形成环形电流，再结合电流的定义式求解。
高中物理选修三2.1电源和电流
2．恒定电流： (1)恒定电流：大小、方向都不随___时__间___变化的电流．
(2)电流． ①定义：通过导体横截面的_电__荷__量___与通过这些电荷量所用 __时__间____的比值． q ②表达式：I＝____t ____. ③物理意义：表示电流的___强__弱___程度． ④单位：__安__培____，简称安，符号是 A.常用的单位还有： __毫__安____、__微__安____.1 A＝____1_0_3 __ mA＝___1_0_6___ μA. ⑤方向：规定_正__电 ___荷__定向移动的方向为电流的方向．
答案：D
4．如图所示是某同学电解硫酸铜的实验装置，他从电流表读 出的读数为 0.6 A，如果忽略时间流逝引起的回路中电流的变化， 请你帮他计算一下一昼夜可析出多少个铜离子．
解析：一昼夜流过电路的总电荷量 Q＝It＝0.6×24×60×60 C≈5.2×104 C，因一个铜离子带两个正电荷，则析出的铜离子数约 为 n＝2×51.2.6××11004－19≈1.63×1023 个．
【解析】 NaCl 溶液导电是靠自由移动的 Na＋和 Cl－，它们在 静电力作用下向相反方向运动，故溶液中电流方向与 Na＋定向移动 的方向相同，即由 A 指向 B.
Na＋和 Cl－都是一价离子，每个离子的电荷量为 e＝1.6×10－19 C，NaCl 溶液导电时，Na＋由 A 向 B 定向移动，Cl－由 B 向 A 运动， 负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，所以，每
(3)横截面的选取是任意的，但必须在垂直电流的方向上． (4)电流的大小与横截面的大小无关．
变式训练 1 (多选)半径为 R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷 量为 Q，现使圆环绕垂直环所在的平面且通过圆心的轴以角速度 ω 匀速转动，则由环产生的等效电流( )
山东省乐陵市第一中学高二物理上学期学案 2.1电源和电流探究案
主备人：高玉芳审核人：高二物理组审批:探究1、如何形成持续电流①有AB两个导体，分别带等量异种电荷，它们的四周存在着电场。
假如在它们之间连接一条导线R，导线中的自由电荷将如何移动？②AB四周的电场如何变化？③AB间的电势差如何变化？④导线中的电流吗？假如有是瞬时的还是持续的？电流方向如何？⑤你有方法让导线中有持续的电流吗？假如想要有持续的电流，我们需要有一个怎样的装置？⑥什么叫电源？电源的作用是什么？⑦请类比下面水流装置体会电源作用。
探究2．恒定电场①你知道导线R中电场的方向吗？导线中的电场仅由电源产生吗？1．如何定义恒定电场？恒定电场是不是匀强电场？2．如何形成恒定电场？3．恒定电场的特点：探究3．恒定电流：1．什么是电流？2．形成电流的条件是什么？3．电流的定义？定义式？物理意义？单位？4．方向的规定？实际方向？标矢量性？探究4．电流的微观表达式：n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率在时间t内通过导体某截面的电量为：所形成的电流为：思考题：假如认为电子的定向运动速率就是电流的传导速率，和我们的生活阅历是否相符？怎样解释？电子定向移动的速率约10-5m/s 电子热运动的平均速率105m/s电场的传播速率3×108m/s.达标练习：1．关于电流的概念，下列说法正确的是( )A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．电子定向移动的速率越大，电流越大C．单位时间内通过导体某横截面的电荷量越多，导体中的电流越大D．电流的传导速率越大，电流越大２．有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的两倍，而单位时间内通过乙横截面的电荷量是甲的2倍，下列说法中正确的是( )A．通过甲、乙两导体的电流相同B．通过乙导体的电流是甲导体的2倍C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率大小相同３.某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( ) A．0 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2 A４.一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子的电荷量为e，自由电子做无规章热运动的速率为v0，导体中通过的电流为I.则下列说法中正确的有( ) A．自由电子定向移动的速率为v0B．自由电子定向移动的速率为v＝IneSC．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c D．自由电子定向移动的速率为v＝Ine。
选修3-1 2.1电源和电流(最后)
A 等势体
B
形成持续电流的条件 形成持续电流的条件 持续电流
闭合电路和电源
二、电源
1.能把自由电子从正极搬到负极的装置. 1.能把自由电子从正极搬到负极的装置. 能把自由电子从正极搬到负极的装置 2.作用 保持导体两端的电势差 电压), 作用: 导体两端的电势差( ),使电 2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电 路有持续的电流. 持续的电流 路有持续的电流.
3．决定电流大小的微观量 ． 在加有电压的一段粗细均匀的导体 AD上选取两个截面 和C，设导体的横截 上选取两个截面B和 ， 上选取两个截面 面积为S． 面积为 ．导体每单位体积内的自由电荷 数为n，每个电荷的电荷量为q， 数为 ，每个电荷的电荷量为 ，电荷的 定向移动速率为v 定向移动速率为
例题:有一条横截面积 的铜导线,通过的电流 通过的电流I=1A,已知铜的 例题 有一条横截面积S=1mm2的铜导线 通过的电流 有一条横截面积 已知铜的 密度ρ=8.9×103kg/m3,铜的摩尔质量 铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol,阿伏加德 密度 × 铜的摩尔质量 × 阿伏加德 罗常数N 电子的电量e=-1.6×10-19C,求铜导线中 罗常数 A=6.02×1023mol-1,电子的电量 × 电子的电量 × 求铜导线中 自由电子定向移动的速率.可认为铜导线中平均每个铜原子贡献 自由电子定向移动的速率 可认为铜导线中平均每个铜原子贡献 一个自由电子. 一个自由电子 设自由电子定向移动的速率是v 解：设自由电子定向移动的速率是 通过横截面的电荷量是
E′ M ′
E0
2.1 电源和电流、电动势
电源和电流、电动势精讲年级：高中科目：物理类型：选考制作人：黄海辉知识点：电源和电流、电动势1．电源和电流(1)电流形成的机制：自由电荷的定向移动形成电流，一是要有自由电荷，二是要有电势差。
(2)恒定电流的含义：大小和方向都不变的电流称为恒定电流。
(3)电流方向的确定方法：电流是标量(填“标量”或“矢量”)，电流方向跟正电荷定向移动的方向相同，外电路由电源正极流向电源负极，内电路由电源负极流向电源正极。
(4)电流的定义式及单位：I＝qt，其中q是时间t内通过导体横截面的电荷量，电流的单位：安培，符号：A。
2．电动势(1)电源的作用：电源通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能。
(2)电动势的定义式和单位①物理意义：反映电源将其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
②定义：电源在移动电荷过程中，非静电力对电荷做的功W与移动电荷的电荷量的比值。
③定义式：E＝Wq；单位：伏特，符号：V。
(3)电源内部也是由导体组成的，电源内部的电阻叫电源的内阻。
3. 电流表达式的理解（1）定义式：I＝qt，式中I表示电流，q为时间t内通过导体横截面的有效电荷量(在产生电流的效果上来说)。
该式求出的是电流的平均值。
（2）决定式：I＝UR，不考虑温度的影响，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
4. 电动势与电压的区别和联系（1）电源电动势是表征电源特性的物理量，只与电源有关，与外电路的状况无关；电路中任意两点之间的电压与电源的电动势和电路参数有关。
（2）电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领，即非静电力移送单位正电荷从电源负极至正极所做的功；电压的大小表示电场力在电场中两点之间移动单位正电荷做的功，是把电能转化为其他形式的能。
（3）两者之间的联系：电路闭合时，E＝U内＋U外；电路断开时，E＝U外。
【例1】对于欧姆定律，下列说法正确的是()A．从I＝UR可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比B．从R＝UI可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比C．从R＝UI可知，导体的电阻跟导体中的电流成反比D．从R＝UI可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零解析对于欧姆定律I＝UR可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，选项A对；导体的电阻由导体本身决定，跟导体两端的电压和通过导体的电流无关，选项B、C、D错。
2.1 电源和电流
Ft
N
Fn
M
E1
E0
E0
N E0
+ + + + A + + + + P
_ _ _ _ B _ _ _ _
-
M
E2
N
导线内很快 形成沿导线 方向的恒定 电场
E
M
问题2 1：导体中自由电荷移动的速率会不断增加吗？ ：这些形成电场的电荷在移动，电场会变化吗？
探究3：如何来量度电流的大小？
选位置 取时间 计数量
Yan Jingwei
合肥一六八中学 闫敬畏
探究1：怎样让导体中产生持续电流
++ + + A + + ++ 等势体
-
_ - _ _ - _ _ B _ _ _
A
抽水机
B
水池
A
B
+ + + + A + + + + -
_ _ _ _ B _ _ _ _ P -
-
无电压时
有电压时
探究2： 电荷为何会定1.6 1019 I2 A 0.16 A t 10 方向向右 I I1 I 2 0.32 A
【创设情境】 一个粗细均匀的导体，两端加一定电压，导体中 的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体 的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷 数为n，每个自由电荷所带电量为q，求此导体中 的电流是多少？
v
S
单位体积 的电荷数
I
vt
自由电荷 的电荷量 横截面积 电荷定向 移动速率
2.1 电源和电流(新人教版选修3-1)
1 电源和电流-同步练习61.下列有关有电源的电路中，导线内部的电场强度的说法中正确的是( )A.导线内部的电场就是电源所形成的电场B.在静电平衡时，导体内部的场强为零，而导体外部的场强不为零，所以导体内部电场不是稳定的C.因为导体处于电源的电场中，所以导体内部的场强处处为零D.导线内部的电场是由电源、电线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导体内的电荷处于平衡状态，电荷分布是稳定的，电场也是稳定的2.关于电流，下列说法中正确的是( )A.导线内自由电子的定向移动速率等于电流的传导速率B.电子运动的速率越大，电流越大C.电流是一个矢量，其方向就是正电荷的定向移动方向D.在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位3.以下说法中正确的是( )A.只要有可以自由移动的电荷，就存在持续电流B.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的C.单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大D.在金属导体内当自由电子定向移动时，它们的热运动就消失了4.如图所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面面积S 铝=2S 铜，在铜导线上取一截面A ，在铝导线上取一截面B ，若在1 s 内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截面的电流的大小关系是( )A.I A =I BB.I A =2I BC.I B =2I AD.不能确定5.关于电源的作用，下列说法中正确的是( )A.电源的作用是能为电路提供自由电荷B.电源的作用就是能保持导体两端的电压，使电路中有持续电流C.电源的作用能直接释放电能D.电源的作用就是使自由电荷运动起来能力提高6.设金属导体的横截面积为S ，单位体积内的自由电子数为n ，自由电子定向移动速度为v ，那么在时间t 内通过某一横截面积的自由电子数为_________;若电子的电荷量为e ，那么在时间t 内，通过某一横截面的电荷量为_________；若导体中的电流为I ，则电子定向移动的速率为_________.7.在某次闪电中，持续的时间0.005 s ，所形成的平均电流约为6×104 A.若闪电过程中流动的电荷量以0.5 A 的电流通过电灯，可供灯照明的时间为_________.8.如图所示，由实验测得在5 s 的时间内，从左往右穿过截面S 的正电荷为2 C ，从右往左穿过截面S 的电荷量为2 C （负电荷），那么，电解液中的电流为_________ A.如果加在电解液两端的电压为10 V ，那么电解液的电阻为_________ Ω.。
黄山中学高二物理资料——2.1电源和电流
电源和电流[学习目标定位] 1.了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场.2.理解电流的定义，知道电流的单位、方向的确定，会用公式q＝It分析相关问题．一、电源[问题设计]有A、B两个导体，分别带正、负电荷．如果在它们之间连接一条导线R，如图1所示，导线R 中的自由电子便会在静电力的作用下定向运动，B失去电子，A得到电子，周围电场迅速减弱，A、B之间的电势差很快就消失．怎样使A、B导体维持一定的电势差，使导线中保持持续的电流？[延伸思考]电容器放电过程瞬间完成，不会形成持续电流，而干电池可使电路中保持持续的电流，为什么？二、电流1、恒定电场（1）.导线中的电场是由、等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和平行。
（2）.由分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。
2、电流（1）定义（2）定义式（3）单位（4）物理意义（5）方向（6）.把、都不随时间变化的电流称为恒定电流。
3、电流的微观表达式：典例分析例1：现代生活离不开电源，电子表、照相机、移动电话、计算器及许多电子产品，都需要配备各式各样的电源，关于电源，以下说法正确的是()A．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B．电源的作用就是将其他形式的能转化为电能C．只要电路中有电源，电路中就一定有电流D．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量例2如图验电器A带负电，验电器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，下列叙述中错误的是（）A、有瞬时电流形成，方向由A到BB、A、B两端的电势不相等C、导体棒内的电场强度不等于零D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动例3在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U的作业下被加速，且形成的电流强度为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。
设电子的质量为m，电荷量为e，进入加速电场之前的速度不计，则在t 秒内打在荧光屏上的电子数为多少？例4如图所示的电解槽中，如果在4s内各有8c的正、负电荷通过面积为0.8㎡的横截面AB，那么⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；⑵电解槽中的电流方向如何？⑶4s内通过横截面AB的电量为多少？⑷电解槽中的电流为多大？巩固练习1．一架半导体收音机，电池供电的电流是8mA，也就是说（）A．1h电池供给1C的电量B．1000s电池供给8C的电量C．1s电池供给8C的电量D．1min电池供给8C的电量2．关于电流，下列说法中哪些是正确的（）A、通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率；B、金属导线中电子运动的速率越大，导线中的电流就越大；C、电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向；D、国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位“安培”是基本单位。
2.1 电源和电流
二、电流
电流的微观表达式： n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线 的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率 . 在时间t内通过导体某截面的电量为: Q=(VtS)nq 所形成的电流为: I=Q/t=nqSV
vt
二、电流
注意事项：
（1）适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 （2）在金属导体中，电流方向与自由电荷（电子）
的定向移动方向相反； （3）在电解液中，电流方向与正离子定向移动方 向相同，与负离子走向移动方向相反．导电时，是 正负离子向相反方向定向移动形成电流，电量q表 示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。
2.1 电源和电流
2.1 电源和电流
电源 恒定电场 恒定电流 电流
导线中的电场 电流 电流的微观表达式
一பைடு நூலகம்电源
导体中产生电流的条件:导体两端存在电势差
一、电源
1.能把自由电子从正极搬到负极的装置. 2.作用:保持导体两端的电势差(电压),使电路有 持续的电流.
一、电源
二、电流
形成电流的条件：
（1）存在自由电荷 金属导体——自由电子 电解液——正、负离子 （2）导体两端存在电压 当导体两端存在电压时，导体内建立了电场， 导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动， 形成电流． 电源的作用是保持导体两端的电压，使导体中 有持续的电流．
二、电流
电流的微观表达式： n为单位体积内的自由电荷的个数，S为导线 的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率 .
导线中的电场：
二、电流
1、恒定电流
这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为
恒定电场。
电源和电流教案
电源和电流教案【篇一：2.1电源和电流教案】2.1电源和电流教学目标一、知识与技能1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。
二、过程与方法通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。
三、情感态度与价值观通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
教学重点与难点：重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。
教学过程教师活动：为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光？通过现象对比，激发学生的求知欲。
调动学生的学习积极性。
过渡：要回答这个问题，就要从电源的知识学起。
1．电源教师：（投影）教材图2.1－1，（如图所示）分别带正、负电荷的a、b两个导体球，它们的周围存在电场。
如果用一条导线r将它们连接起来，分析a、b周围的电场、a、b之间的电势差会发生什么变化？最后，a、b两个导体球会达到什么状态？r 中出现了怎样的电流？学生活动：在教师的引导下，分析a、b周围的电场、a、b之间的电势差的变化情况。
认识到，最终a、b两个导体球会达到静电平衡状态。
理解导线r中的电流只能是瞬时的。
【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答—电源）类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2—1，水池a、b的水面有一定的高度差，若在a、b之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池a运动到水池b。
a、b之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。
教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的水流呢?让学生回答：可在a、b之间连接一台抽水机，将水池b中的水抽到水池a中，这样可保持a、b之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
TP4057 600mA 锂电池充电器 V2.1 产品说明书
概述TP4057 是一款单节锂离子电池恒流/恒压线性充电器，简单的外部应用电路非常适合便携式设备应用，适合 USB 电源和适配器电源工作，内部采用防倒充电路，不需要外部隔离二极管。
热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。
TP4057充电截止电压为 4.2V ，充电电流可通过外部电阻进行设置。
当充电电流降至设定值的 1/10 时，TP4057 将自动结束充电过程。
当输入电压被移掉后，TP4057 自动进入低电流待机状态，将待机电流降至 3uA 。
特点∙ 最大充电电流：600mA∙ 无需MOSFET 、检测电阻器和隔离二极管 ∙ 智能热调节功能可实现充电速率最大化 ∙ 智能再充电功能 ∙ 预充电压：4.2V±1% ∙ C/10充电终止 ∙ 2.9V 涓流充电阈值∙ 单独的充电、结束指示灯控制信号 ∙封装形式：SOT23-6L应用∙ 手机、PDA 、MP3/MP4 ∙ 蓝牙耳机、GPS ∙充电座∙数码相机、Mini 音响等便携式设备典型应用电路管脚SOT23-6L 定购信息极限参数（注1）注1电气参数（注2，3）注3：规格书的最小、最大规范范围由测试保证，典型值由设计、测试或统计分析保证。
内部框图工作原理TP4057是专门为一节锂离子电池或锂聚合物电池而设计的线性充电器，芯片集成功率晶体管，充电电流可以用外部电阻设定，最大持续充电电流可达1A，不需要另加阻流二极管和电流检测电阻。
TP4057包含两个漏极开路输出的状态指示端，充电状态指示输出端CHRG和充电完成指示输出端STDBY 。
充电时管脚CHRG输出低电平，表示充电正在进行。
如果电池电压低于2.9V，TP4057用小电流对电池进行预充电。
当电池电压超过2.9V时，采用恒流模式对电池充电，充电电流由PROG管脚和GND之间的电阻R PROG确定。
当电池电压接近4.2V电压时,充电电流逐渐减小，TP4057进入恒压充电模式。
2.1 电源和电流
2.1电源和电流导学案一、电源1、导体中的自由电荷在电场力作用下发生___________形成电流注意：金属导体中的自由电荷是，带电。
2、电源的作用：类比：电源——抽水机电源的正极——水池A电源的负极——水池B二、恒定电场1、导线中电场的形成金属导线本身由许多带电粒子（电子和质子）组成，当它和电源连通后，在电源两极上的正、负电荷产生的电场作用下，导线中的电子在电场力作用下发生定向移动，但是导线的形状是多种多样的，电源提供的电场并不一定沿着导线方向，因此导线的表面处就会有电荷积累，这些电荷会产生另一个电场，所以导线中的电场是电源两极电荷与导线表面堆积电荷分别产生电场的合电场。
注意：形成过程是在接通电源后的极短时间内（以光速）完成。
2、定义：3、基本性质：4、导线中合电场沿方向，电场线和导线。
三、电流1．形成电流的条件：（1）；（2）2．物理意义：3、定义：通过导体某一横截面的电荷量q跟所用时间t的比值I叫做电流。
定义式：4．单位：国际单位：，符号；常用单位：毫安( )、微安( )1 A＝ mA＝μA.5．电流方向：规定电荷定向移动的方向为电流方向．注意：①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向；电解液中正、负离子定向移动的方向，但正负离子定向移动形成的电流方向是的，此时I=q/t中，q为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量。
②电流虽有大小和方向，但电流是。
6．电流的种类（1）直流电：不随时间而改变的电流。
直流电又分为恒定电流和脉动直流电两类，其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
（2）交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。
四、电流的微观表达式1．电流的微观表达式为I ＝推导：如图所示，AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，导体的横截面积为S ，导体每单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q.设A 端自由电荷经过时间t 到达D 端，t= ， 该t 也是AD 段导体中所有电荷通过D 端的所用时间AD 导体中自由电荷的总个数： AD 导体中自由电荷的总电荷量：Q= 导体中的电流I= / =2．三种速率的区别(1)电流传导速率：等于光速（3×108m/s ）。
§2.1 电源和电流 学案
应知学问难，在乎点滴勤。
--陈毅放弃时间的人，时间也放弃他。
——莎士比亚§2.1 电源和电流 同步导学案【学习目标】1.理解电源、恒定电流的形成过程，会计算电流的大小并灵活运用公式。
2.通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理学问题。
【自主学习】1.电源：能把电子从A 搬运到B 的装置P 就是 。
2.（1）导线中的电场 ：(2)恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，称为 。
3.恒定电流（1）定义： 、 都不随时间变化的电流。
（2）电流：表示电流强弱程度的物理量。
（3）单位： 安培，符号（A ），其他单位：毫安（mA ）、微安(μA)，且1A=103mA=106μA (4)公式：q= It ， I 表示 ，q 表示 。
变形公式：I=q/t 。
求出的是电流在时间t 内的平均值，对恒定电流来说，其瞬时值与平均值相等。
【问题探究】夏季某日午后，某地区距地面约1 km 的空中有两块乌云，相距3 km ，它们因与空气摩擦带电，致使两块乌云之间的电势差能保持约为3×109V 不变．已知空气的电场击穿场强为3×106V/m.请对以下问题进行估算．(1)当两块乌云相距多少米时会发生电闪雷鸣？(2)当电闪雷鸣时，若两块乌云之间通过的电量为500 C ，可释放多少能量？ (3)这次放电现象历时约0.01 s ，则其平均电流约为多大？【当堂训练】1.关于电流，以下说法正确的是（ ）Ａ．通过截面的电荷量的多少就是电流的大小 Ｂ．电流的方向就是电荷的定向移动方向Ｃ．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流 Ｄ．导体两端没有电压就不能形成电流2.一段横截面积为0.5cm 2的导体材料中，每秒钟有0.2C 正电荷和0.3C 负电荷相向运动，则电流强度是（ ）A ．0.2AB ．0.3AC ．05 AD ． 104A3.如图所示，电解池内有一价的电解液，t s 内通过溶液内截面S 的正离子数是n 1,负离子数是n 2,设基元电荷为e,以下解释中正确的是（ ）A ．正离子定向移动形成电流方向从A 到B,负离子定向移动形成电流方向从B 到AB ．溶液内正负离子向相反方向移动,电流抵消C ．溶液内电流方向从A 到B ，电流强度I=ne/tD ．溶液内电流方向从B 到A ，电流强度I=( n 1+ n 2)e/t4.某电解池，如果1s 钟内共有5⨯1018个二价正离子和1.0⨯1019个一价负离子通过面积为0.1m2的某截面，那么通过这个截面的电流强度是（ ） A ．0A B ．0.8A C. 1.6A D 3.2A【归纳总结】【巩固提升】电子绕核运动可等效为一环形电流，设氢原子中的电子以速率v 在半径为r 的轨道上运动，用e 表示电子的电荷量，则其等效电流为多少?。
2.1电源和电流
恒定电流
问题 4：怎样理解恒定电场和恒定电流？ 二 .恒定电流 (大小方向都不随时间变化的电流) 1.电流(I)： 表示电流的强弱程度的物理量。 q=It 电量q表示通过截面的正、 2.定义式： I=q/t 负离子电量绝对值之和！ 3.决定式(因素)：I=nqsv 正电荷定向移动的方向。标量 ! 4.电流(物理现象)方向：
三.小结
1.电流（物理现象）
电流产生条件 a.
产生持续电流
b.
电源 作用： a(力).
产生恒定电场 产生 导体内的电场线
b(能).
自由电荷频繁交替进行加速和减速，
不变
恒定电流
a＞.大小： b＞.方向：
2.电流I(物理量)
1)引入目的：反映了电流的强弱程度。 2)度量方式: 3)决定因素： (1)宏观： (2)微观： 4)矢量标量： 5)单位及换算： 6)测量方法： B
I neSv
vt
l=1m时，t=3h!
7.5=IM/ρSNAe=7.5×10-5m/s
NA N A n M M
问题5：既然电子的定向运动速率很小，为什么闭合开 关时电路中的电灯立刻就亮了呢？
电路接通时电灯中的电流并不是电源中的自由电子流了过来 产生，而是灯丝内部的自由电子的定向移动产生的。
电流 产生 条件
（1）存在自由电荷
金属导体（自由电子)；电解液（正、负离子）
（2）导体两端存在电 压
问题2：产生持续电流的条件? 如何提供持续电压? (F) 水势A
抽水机
A
连通器
B
水势B
+ +
A -
+
_ _ _ _ B _ 电源 (F) _ _ _
水流
高中物理必修三课本电子版人教版
高中物理必修三课本电子版人教版一、概述高中物理是一门基础学科，旨在培养学生的科学思维和实践能力。
高中物理必修三课本电子版人教版是根据高中课程标准编写的教材，涵盖了必修三内容的全面介绍和深入探究，为学生提供了系统学习和理解物理的机会。
本文将对高中物理必修三课本电子版人教版进行全面、详细、完整和深入地探讨。
二、课本内容2.1 第一单元2.1.1 电流与电阻1.电流的基本概念2.电流的计算方法3.电阻的定义和计算方法4.串联电阻和并联电阻的特性及计算方法5.欧姆定律的原理和应用2.1.2 电路的基本组成1.电源的分类2.导体和非导体的区分3.开关的作用和分类4.元件的连接方法2.1.3 电路的基本定律1.基尔霍夫电流定律的原理和应用2.基尔霍夫电压定律的原理和应用3.极性判断方法4.非理想电源和内阻的影响2.2 第二单元2.2.1 电能与电功1.电能的概念和计算方法2.电功的概念和计算方法3.电功率的定义和计算方法4.电能的转化和利用2.2.2 电阻与电流的关系1.恒流源和恒压源的特点和应用2.电阻与电流的关系3.温度对电阻的影响4.电阻的温度系数和材料特性2.2.3 理想电源的特性1.理想电源的定义和特点2.等效电阻和电源内阻的计算方法3.电源的电动势和电源特性曲线4.电源功率和电源效率的计算方法2.3 第三单元2.3.1 电路的应用1.串联电路和并联电路的应用2.电阻网的特性和计算方法3.理想电路和非理想电路的区别和应用4.显微电流表和电压表的原理和使用方法2.3.2 多级电路的分析1.串联电路和并联电路的分析方法2.级联电路的特点和计算方法3.电路的功率和功率的耦合系数4.多级电路的等效电阻和热平衡条件2.3.3 电源与电路的最大功率传递1.电源内阻和最大功率传递的关系2.电源的内阻与输出功率的计算方法3.电源的负载和效率4.电源内阻对最大功率传递的影响三、学习建议高中物理必修三课本电子版人教版作为学生学习物理的重要工具，学生在学习过程中应注意以下几点： 1. 有序学习：按照课本的章节顺序进行学习，逐步掌握每个知识点。
2.1电源和电流
第二章 恒定电流第1节 电源和电流当你还不能对你说今天学到了什么东西时，你就不要去睡觉——利希顿堡 学习目标：1.了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场。
初步体会动态平衡的思想。
2.理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定：理解恒定电流。
3.经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷定向移动与电流之间的关系。
重点：理解电源的形成过程及电流的产生。
难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。
自主学习1.电源是能把电路中的 从正极搬到负极的装置。
2.导线中的电场是由 、 等电路元件所积累的电荷在导线内共同形成的电场，导线内的电场保持和 平行。
3.由 分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒定电场。
4.把 、 都不随时间变化的电流称为恒定电流。
5.电流的 程度用电流这个物理量表示；规定 定向移动的方向为电流的方向；电流的单位是 ，符号是 ；公式为 。
同步导学1.电流的分析与计算(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(2)金属导体中电流的方向与自由电子的定向移动方向相反。
(3)电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，此时t qI =中，q 为正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
(4)电流虽然有大小和方向，但不是矢量。
2.电流的微观表达式nqSv I =的应用在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I =q ／t 计算电流时应引起注意.例1如图验电器A 带负电，验电器B 不带电，用导体棒连接A 、B 的瞬间，下列叙述中错误的是（ ）A 、有瞬时电流形成，方向由A 到BB 、A 、B 两端的电势不相等C 、导体棒内的电场强度不等于零D 、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动解析：A 、B 两个导体，由A 带负电，在A 导体周围存在指向A 的电场，故B 端所在处的电势B ϕ应高于A 端电势A ϕ；另外导体棒中的自由电荷在电场力的作用下，发出定向移动，由于导体棒中的自由电荷为电子，故移动方向由A 指向B ，电流方向应有B 到A 。
2.1_单侧电源相间短路的电流保护
电力系统继电保护原理主讲教师：胡炎Email：yanhu@2.电网的电流保护和方向性电流保护2.电网的电流保护和方向性电流保护2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护2.2 电网相间短路的方向性电流保护2.3 中性点直接接地电网中接地短路的零序电流及方向保护2.4 中性点非直接接地电网中单相接地短路的零序电压、电流及方向保护什么是电流保护电流保护主要是反应故障时电流量的不正常状态（增大）而动作的针对相间故障• 2.1 单侧电源网络相间短路电流保护• 2.2 电网相间短路的方向性电流保护针对接地故障• 2.3 中性点直接接地电网接地短路的电流保护• 2.4 中性点非直接接地电网单相接地的电流保护2.1 单侧电源网络相间短路的电流保护2.1.1 电流继电器2.1.2 电流速断保护2.1.3 限时电流速断保护2.1.4 定时限过电流保护2.1.5 阶段式电流保护2.1.7 电流保护的接线方式2.1.8 三段式电流保护的接线图2.1.1 电流继电器电流继电器——电磁型电流互感器断路器跳闸线圈继电器222Jdc I M K δ=131()th th M M K δδ=+−i m M const=动作电流（或起动电流）dc th m M M M ≥+继电器动作条件：dz J I i 使继电器动作的最小电流值，称为动作电流或起动电流返回电流dc th m M M M ≤−继电器返回条件：h J I i 使继电器返回的最大电流值，称为返回电流继电特性和返回系数JI dz J I i h J I i 继电特性要点：1) 永远处于动作或返回状态，无中间状态2) 动作电流不等于返回电流，防止触点抖动1h J h dz J I K I =<i i 返回系数：2.1.2 电流速断保护（电流Ⅰ段保护）单侧电源网络的特点电流的流向固定，由电源流向负荷在35kV以下的配网当中非常普遍，特别是10kV 网络，基本上是辐射状供电的•随着对供电可靠性要求的提高，网络单侧电源供电的方式将越来越少•在负荷转移时，可能存在短时的双电源或多电源供电一般还存在分支短路电流特征分析dI dZ ESZ 0S Z 0d Z (3):dS dE dI Z Z φ=+ (2)3:*2A dB dC S dE d I I Z Z =−=−+ (1)103:2AdA E d I Z Z ∑∑=+ 220120(1,1)220120():()dB d dC d Z aZ I I a Z Z d Z a Z I I a Z Z ∑∑∑∑∑∑∑∑+⎧=−⎪+⎪⎨+⎪=−⎪+⎩2d1d21dI maxd B I i i 2'dz I i l电流速断保护的目的和原理目的：反应本线路的相间短路故障考虑各种误差的影响，仅靠短路电流幅值无法分辨d1和d2两处短路整定原则——保证选择性'dzd II ≥为短路电流'dzI为继电保护的整定值''maxdz k d I K I=i max d I i 是指本线路末端发生短路时可能出现的最大短路电流，即在最大运行方式下发生三相短路时的短路电流'kK为可靠系数，一般取1.2~1.3dI 动作判据：又称为按躲开下一条线路出口处短路的条件整定引入可靠系数——确保不误动实际短路电流大于理论计算值对瞬时动作保护还应考虑非周期分量使总电流增大的影响电流继电器的实际起动电流可能小于整定值考虑最不利的情况，留有必要的裕度大方式和小方式当负荷较大时，由三个电源一起供电，则属于大方式•大方式和小方式是相对而言的•当发生短路时，大方式下短路电流大，而小方式下短路电流小大、小方式下的短路电流分布2d1d21dI maxd B I i i 2'dz I i maxS S Z Z =i minS S Z Z =i l电流速断保护的保护范围（灵敏性）A B C2d1d21dI maxd B I i i 2'dz I i maxS S Z Z =i minS S Z Z =i (2)d(3)dminl l保护范围的校验电流速断保护的目的是反应本线路的相间短路故障，因此应按照如下标准校验灵敏度：•在系统最小运行方式下发生相间短路时，电流速断保护的保护范围应不小于15~20%单相原理接线图采用中间继电器的原因：1)增大继电器触点容量，以驱动跳闸2)增大保护装置固有动作时间(0.06~0.08s)，防止避雷器放电(0.04~0.06s)时误动保护评价优点：简单可靠，动作迅速缺点：不能保护线路的全长，保护范围直接受系统运行方式变化的影响。
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2.1 电源和电流
【自主学习】
1．电流是怎样形成的？怎样才能形成持续电流呢？
2．正电荷定向移动与负电荷定向移动形成的电流方向相同吗？
3．电流的大小由哪些因素决定？
4．如何利用I ＝q t
推导出电流的微观表达式？
【课堂探究】
图2－1－2
例1、如图2－1－2所示的电解槽中，如果在4 s 内各有8 C 的正、负电荷通过面积为0.8 m 2的横截面AB ，那么
(1)指出正、负离子定向移动的方向；
(2)电解槽中的电流方向如何？
(3)4 s 内通过横截面AB 的电荷量为多少？
(4)电解槽中的电流为多大？
例2、横截面积为S 的导线中通有电流I .已知导线每单位体积中有n 个自由电子，每个自由电子的电荷量是e ，自由电子定向移动的速率是v ，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是
( )
A ．nS v Δt
B ．n v Δt C.I Δt e D.l Δt Se
例3、半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流( )
A ．若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
B ．若电荷量Q 不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
C ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大
D ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小
电源和电流----【随堂练习】
1．关于电流，以下说法中正确的是( )
A ．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流
B ．电流的方向就是电荷定向移动的方向
C ．在外电路中，电流总是从电势高的一端流向电势低的一端
D ．导体两端只要有电压就能形成电流
2．在建筑物顶部装有一避雷针，当带正电的云层接近避雷针并放电时，避雷针中( )
A ．不会形成电流
B ．会形成电流，方向向上
C ．会形成电流，方向向下
D ．会形成电流，方向不定
3．某电解池，如果在1 s 内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )
A ．0
B ．0.8 A
C ．1.6 A
D ．3.2 A
4．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S ，导体单位长度内的自由电子数为n ，金属内的自由电子的电荷量为e ，自由电子做无规则热运动的速率为v 0，导体中通过的电流为I .则下列说法中正确的有( )
A ．自由电子定向移动的速率为v 0
B ．自由电子定向移动的速率为v ＝I neS
C ．自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D ．自由电子定向移动的速率为v ＝I ne
5．金属导体内电流增强，是因为( )
A ．导体内单位体积的自由电子数增多
B ．导体内自由电子定向移动的速率增大
C ．导体内电场的传播速率增大
D ．导体内自由电子的热运动速率增大
6．下列说法正确的是( )
A ．金属导体导电，只是自由电子做定向移动
B ．电解液导电，正、负离子都做定向移动
C ．气体导电，一定只有正离子做定向移动
D ．气体导电，正、负离子和自由电子都做定向移动
7．关于导线中的电场，下列说法正确的是( )
A ．导线内的电场线可以与导线相交
B ．导线内的电场E 是由电源电场E 0和导线侧面堆积电荷形成的电场E ′叠加的结果
C ．导线侧面堆积电荷分布是稳定的，故导线处于静电平衡状态
D ．导线中的电场是静电场的一种
8．横截面积为0.5 cm 2的导电液体中，每秒钟有0.2 C 正电荷和0.3 C 负电荷相向运动，则电流是( )
A ．0.2 A
B ．0.3 A
C ．0.5 A
D ．104 A
9．一根横截面积为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 ．q v
B ．q /v
C ．q v S
D ．q v /S
10．计数器因射线照射，内部气体电离，在时间t 内有n 个二价正离子到达阴极，有2n 个电子到达阳极，则计数器中的电流为( )
A ．0
B ．2ne /t
C ．3ne /t
D ．4ne /t
11．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内电子个数是( )
A.I Δl eS m 2eU
B.I Δl e m 2eU
C.I eS m 2eU
D.IS Δl e m 2eU
图2－1－5
12．如图2－1－5所示，将左边的铜导线和右边的铝导线连接起来，已知截面面积S铝＝2S铜，在铜导线上取一截面A，在铝导线上取一截面B，若在1 s内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两截面的电流的大小关系是()
A．I A＝I B B．I A＝2I B
C．I B＝2I A D．不能确定
13．北京正负电子对撞机的储存环是长为240 m的近似圆形轨道，当环中的电流为10 mA时，若电子的速率为十分之一光速，则在整个环中运行的电子数目为()
A．5×1011B．5×1019C．1.0×1013D．1.0×103
14．夏季某日，某地区距地面一定高度的空中有两块相距3 km的足够大的云团，受湿气流影响，两块云团正在以5 m/s的相对速度靠近，不断与空气摩擦带电．设两云团之间电势差保持3×109 V不变，已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3×106 V/m，云团间的电场可视为匀强电场，则大约经过________秒，将会发生放电现象；在这次放电中，若从一块云团移到另一块云团的电荷量为500 C，闪电历时0.01 s，则此过程中的平均电流为________安培．
15．某品牌手机正常工作时，通过的电流是4微安，则该手机一天时间内通过的电荷量是多少？通过的电子的数目是多少？
16．已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在氢原子核的静电力吸引下做半径为r 的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？。