高中物理 第3章 恒定電流 第1節(jié) 電流 電流素材 魯科版選修3-1（通用）

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1、電流 科學上把單位時間里通過導(dǎo)體任一橫截面的電量叫做電流強度，簡稱電流。通常用字母 I 表示，它的單位是安培，符號 A ，也是指電荷在導(dǎo)體中的定向移動。導(dǎo)體中的自由電子在電場力的作用下做有規(guī)則的定向運動就形成了電流。電源的電動勢形成了電壓，繼而產(chǎn)生了電場力，在電場力的作用下，處于電場內(nèi)的電荷發(fā)生定向移動，形成了電流。電流的大小稱為電流強度（簡稱電流，符號為I），是指單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線某一截面的電荷量，每秒通過1庫侖的電量稱為1安培（A）。安培是國際單位制中所有電性的基本單位。 除了A，常用的單位有千安（kA）毫安（mA）、微安(A) 。1A=1000mA=1000000A，電學上規(guī)定：正電荷定

2、向流動的方向為電流方向。電流微觀表達式I=nesv,n為單位體積內(nèi)自由電荷數(shù)，e為電子的電荷量，s為導(dǎo)體橫截面積，v為電荷速度。大自然有很多種承載電荷的載子，例如，導(dǎo)電體內(nèi)可移動的電子、電解液內(nèi)的離子、等離子體內(nèi)的電子和離子、強子內(nèi)的夸克。這些載子的移動，形成了電流。定義:單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，叫電流，通常用I代表電流，表達式，單位是“安培”（這個單位是為了紀念法國物理學家安培在電學研究中的巨大貢獻而命名的），簡稱“安”，符號“A”。英國物理學家法拉第在1831年做了切割磁力線實驗，在閉合回路中就有電流產(chǎn)生。這一現(xiàn)像證明電和磁之間可以相互轉(zhuǎn)換。電流是物理學中的七個基本量綱之一（另外

3、6個為：長度m、時間s、質(zhì)量kg、熱力學溫度K、發(fā)光強度cd、物質(zhì)的量mol)。電流分直流和交流兩種，電流的方向不隨時間的變化的叫做直流，電流的大小和方向隨時間變化的叫交流。電流是指一群電荷的流動1。電流的大小稱為電流強度，是指單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線某一截面的電荷量，每秒通過一庫侖（6.242 1018 個電子）的電量稱為一安培（Ampere）。安培是國際單位制中的一種基本單位1。電流表是專門測量電流的儀器。大自然有很多種承載電荷的載子，例如，導(dǎo)電體內(nèi)可移動的電子、電解液內(nèi)的離子、電漿內(nèi)的電子和離子、強子內(nèi)的夸克2。這些載子的移動，形成了電流。單位:國際單位制中電流的基本單位是安培。1安培定義為：

4、在真空中相距為1米的兩根無限長平行直導(dǎo)線，通以相等的恒定電流，當每米導(dǎo)線上所受作用力為210-7 N時，各導(dǎo)線上的電流為1安培。初級學習中1安培的定義：1秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為1庫侖，即：1安培=1庫侖/秒。換算方法：1kA=1000A，1A=1000mA，1mA=1000A，1A=1000nA，1nA=1000pA一些常見的電流：電子手表1.5A至2A，白熾燈泡200mA，手機100mA，空調(diào)5A至10A，高壓電200A，閃電20000A至200000A。定義公式： , Q為通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，單位是庫侖。t為電荷通過導(dǎo)體的時間，單位是秒。方向：物理上規(guī)定電流的方向，是正電荷定向移

5、動的方向。電流運動方向與電子運動方向相反。電荷指的是自由電荷，在金屬導(dǎo)體中的自由電荷又叫自由離子，在酸，堿，鹽的水溶液中是正離子和負離子。在電源外部電流沿著正電荷移動的方向流動。在電源內(nèi)部由負極流回正極。表達式：通過導(dǎo)體橫截面的電荷量Q跟通過這些電荷量所用的時間t的比值稱為電流，也叫電流強度。即 I=Q/t 。如果在1s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量是1C，導(dǎo)體中的電流就是1A。決定電流大小的微觀量：在加有電壓的一段粗細均勻的導(dǎo)體AD上選取兩個截面B和C，設(shè)導(dǎo)體的橫截面積為S，導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n，每個電荷的電荷量為e，電荷的定向移動速率為v，則在時間t內(nèi)處于相距為vt的兩截面B、C間的

6、所有自由電荷將通過截面C。由可得I = nesv。其中：n ：表示單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)；e：電子的電量；s：為導(dǎo)體橫截面積；v：為自由電子定向移動的速率。獲得條件：電路中保持有恒定的電動勢（電力場）。電路連接好，閉合開關(guān)，處處相通的電路叫做通路（也稱為閉合電路）。開關(guān)未合閉，或電線斷裂、接頭松脫致使線路在某處斷開的電路，叫做開路（也稱為斷路）。導(dǎo)線不經(jīng)過用電器直接跟電源兩極連接的電路，叫做短路(通路)。規(guī)律：串聯(lián)電路:電流：I總=I1=I2（串聯(lián)電路中，電路各部分的電流相等）并聯(lián)電路:電流：I總=I1+I2（并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和）并聯(lián)電路電流特點電流不偏心：電流會走每一條支路能省就?。喝缰分谐霈F(xiàn)短路電流會走那里不走回頭路：絕不會倒回電源正極計算式:電流的方向與正電荷在電路中移動的方向相同。實際上并不是正電荷移動，而是負電荷移動。電子流是電子（負電荷)在電路中的移動，其方向為電流的反向。電流強度可以用公式表達為：其中，Q為電量（單位是庫侖），t為時間（單位是秒）。(部分電路歐姆定律）或I=E(電動勢)/(R外+r內(nèi)) 或I=E/(R+Rg檢測器電阻+r)(閉合電路歐姆定律）在 中如果正負離子同時移動形成電流，那么Q為兩種電荷的電量和。產(chǎn)生條件：1、必須具有能夠自由移動的電荷。2、導(dǎo)體兩端存在電壓（要使閉合回路中得到持續(xù)電流，必須要有電源）。