电源与电流公开课

例3.在显象管的电子枪中，以炽热的金 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 电子的电量为 e，质量为 m，则在刚射 出加速场时，一小段长为△L的电子束内 的电子数是wenku.baidu.com____
1、形成电流的条件： （1）存在自由电荷
小结:
情景：加有电压的一段粗细均匀的导体，设导体 的横截面积均为S．导体单位体积内的自由电子 数为n，每个电子的电荷量为e，电子的定向移 动速率为v，选取截面C
问1：在时间t内，通过C横截面积的 电量为多少？ 问2：形成的电流I多大？ I
nevs
C
问3：有一条横截面积S=1mm2的铜导线,通过的 电流I=1A。已知铜的密度ρ=8.9×103kg/m3， 铜的摩尔质量M=6.4×10-2kg/mol，阿伏加德罗 常数NA=6.02×1023mol-1，电子的电量 e=1.6×10-19C，在这个问题中可以认为导线中 每个铜原子贡献一个自由电子。求铜导线中自 由电子的定向移动速率为v
v1
质子源 L 4L
v2
第二章 恒定电流
探究1、形成电流的条件
b.导体两端存在电势差
-
a. 存在可以自由移动的电荷（自由电荷、载流子）
电荷的移动是电场的 功劳，那么导体内电 _ _ 场有什么特点呢？ _
A B
+ + + + A + + ++
_ B _ _ _ _
装置P-----电源
探究2、形成持续电流的条件
探究3、恒定电场
（2）导体两端存在电势差
2、电源：把自由电子从正极搬到负极的装置
3、恒定电场：由稳定分布的电荷产生稳定的电场
4、恒定电流：大小、方向都不随时间变化的电流 （1）电流：表示电流的强弱程度的物理量 （2）定义式：I=q / t 5、电流的微观表达式 I=n q vS
课后练习:来自质子源的质子（初速度为零）， 经一加速电压为800kV的直线加速器加速，形 成电流强度为1mA的细柱形质子流。已知质子 电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每秒打到靶 上的质子数为_________ 。假定分布在质子源 6.25× 1015 到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与 质子源相距L和4L的两处，各取一段极短的相 等长度的质子流，其中的质子数分别为n1和n2， 则n1∶n2=_______。 2:1
I
I0
定义： 单位时间内通过导体 某一横截面的电荷量。
0
q 公式： I 或 q It t t 单位：安培(A) 1A=103mA=106μ A
方向：正电荷定向移动的方向
例1、一条导线中的电流为1.6A， 在1秒内通过这条导线某一横截面 积的电子有多少个？
I3=?
例2
I1=1A
I2=1A
探究5：电流大小和电子定向移动的速 率有何关系呢？
按照题中计算，电子通过0.6m长的 导线需要多少时间？这可能吗？哪 里出问题了呢？ 电子定向移动的速率不等于电流的传 播速率 电场建立的速率—光速!
例2.原子中的电子绕原子核的运动 可以等效为环形电流.设氢原子的电 子以速率 v 在半径为 r 的圆周轨道 上绕核运动,电子的电荷量为 e,等 效电流有多大?
Ft
F
N
A
电源
B
FnM
E0
Ft
N
E′
N
N
E0
Fn
M
E0
M
E
E0
M E
探究3、恒定电场
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。 恒定电场 电场强度不变 自由电子定向运动的平均速率不变 串一个电流表,读数将保持恒定
探究4、恒定电流
我们把大小、方向都不随时间变化的电流 称为恒定电流。电流强度（电流）：