最新恒定电流专题复习

恒定电流专题复习

1.电流

U

电流的定乂式：I

决定式：l = R t

电流的微观表达式匸nqvS

注意：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 计算电流强度时应引起注意。

例1.在10 s 内通过电解槽某一横截面向右迁移的正离子所带的电量为 2 C ,向左迁移

的负

离子所带的电量为 3 C .求电解槽中电流强度的大小。

q i q 2

23

解：电解槽中电流强度的大小应为

1= 1 10 A = 0.5 A

例2.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 x 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 n 1

禾口 n 2,贝U n 1 ： n 2= __ 。

由于各处电流相同，设这段长度为 I ,

其中的质子数为n 个，

nev 1 十 2

n 。而 v

I

v

2. 电阻定律

导体的电阻R 跟它的长度I 成正比，跟它的横截面积 S 成反比。R= ■-

S

（1） p 是反映材料导电性能的物理量，叫材料的电阻率（反映该材料的性质，不是每 根具体的导线的性质）。单位是Q m 。

I = q /1 解：按定义,

ne

15

= 6.25 10 .

*L 4 < ------------

4L ——>

则由I

= 2as,二 v 氏 VS, 2 =鱼

V

2

质子源

（2）纯金属的电阻率小，合金的电阻率大。

⑶材料的电阻率与温度有关系：

①金属的电阻率随温度的升高而增大（铂较明显，可用于做温度计）；

合金锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变，可用于做标准电阻。 ② 半导体的电阻率随温度的升高而减小（热敏电阻、光敏电阻） ③

有些物质当温度接近 0K 时，电阻率突然减小到零——这种现象叫超导现象。

能够发生超

导现象的物体叫超导体。 材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度 T c 。

例3..如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长

ab=10 cm , bc=5 cm ,当将A 与B 接入电压为

U 的电路中时，电流强度为1 A ,若将C 与D 接入电压为U 的电路中，则电流为（A ）

A. 4 A

B.2 A

1 1

C. —A

D.—A

2

4

例4..如图所示，两段材料相同、长度相等、但横截面积不等的导体接在电路中，总电压为

④ 细导体内的电场强度大于粗导体内的电场强度

例5..家用电热灭蚊器电热部分的主要器件是 PCT 元件，PCT 元件是由钛酸钡等导体材料

U ，则.（D ）

①通过两段导体的电流相等

② 两段导体内的自由电子定向移动的平均速率不同 ③ 细导体两端的电压 5大于粗导体两端的电压 U 2

*— IA — ---------- 6 —*1

A.①

B.①②

C.①②③

D.①②③④

制成的电阻器，其电阻率 P 与温度t 的关系如图所示•由于这种特性,

PCT 元件具有发热、

控温双重功能•对此，以下判断中正确的是

（AD ）

A. 通电后，其电功率先增大后减小

B. 通电后，其电功率先减小后增大

C. 当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在

D. 当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在 t l 或t 2不变 t l 至t 2间的

某一值不变 3. 欧姆定律

I =U （适用于金属导体和电解液，不适用于气体导电）

R

oC

A 0

4.

电功和电热

(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽)，由于电能除了转化为电热以外还同时转化 为机械能或化学能等其它能，

所以电功必然大于电热： W>Q ,这时电功只能用 W=UIt 计算,

电热只能用Q=l 2Rt 计算，两式不能通用。

例6.某一电动机，当电压 U I =10V 时带不动负载，因此不转动，这时电流为

11=2A 。当电

压为U 2=36V 时能带动负载正常运转，这时电流为l 2=1A 。求这时电动机的机械功率是多大？

U 1

解：电动机不转时可视为为纯电阻，由欧姆定律得，

R 1 =5」，这个电阻可认为

丨1

是不变的。电动机正常转动时，输入的电功率为 P ^=U 2l 2=36W ，内部消耗的热功率

P 热

= I ；R =5W ，所以机械功率 P=31W 5. 电动势

(1) 物理意义：反映不同电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量. (2) 大小：等于电路中通过 1 C 电量时电源所提供的电能的数值，等于电源没有接入 电路时两极间的电压，在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和 E = U 外+ U 内.

6. 闭合电路的欧姆定律

E

闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，

跟内、外电路中的电阻之和成反比：1= R r .

常用表达式还有：

E = IR + lr = U + U 和 U = E — Ir 7. 路端电压 U 随外电阻R 变化的讨论

电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、 路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：

(1) 外电路的电阻增大时，I 减小，路端电压升高；

例5.实验室用的小灯泡灯丝的 I-U 特性曲线可用以下哪个图象来表示:

(1)对纯电阻而言，电功等于电热:

W=Q=Ult =I 2R t=

U 2