第07章 恒定电场2

恒定电场本章内容Contentschapter7恒定电流与电动势电流密度currentdensitysteadycurrentandelectromotiveforce引言第一节电流密度currentdensityΩIUR511这个电阻可认为是不变的。电动机正常转动时，输入的电功率为P电=U2I2=36W，内部消耗的热功率P热=RI22某电动机，当电压U1=10V时带不动负载，因此不转动，这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转，这时电流为I2=1A。不考虑电动机线圈的电阻随温度的改变，求这时电动机的机械功率是多大？由于P热=5W，所以机械功率P=31W参考解答：电动机不转时可视为为纯电阻，由欧姆定律得，第一节电流密度currentdensity第一节电流密度例题来自质子源的质子（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=。由于各处电流都等于质子源单位时间内放射出的质子电量，因此是相同的。设这段长度为l，其中含有的质子数为n个，则由.1025.6,15eItntneIυlttneI和υυ1,nlneI,,22sasυυ121221ssnnL4L质子源υ1υ2lSUI微分式欧姆定律ρRUI)1(tαρρo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？A．B．C．D．24．(15分)2009年全国高考试题材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1+αt),其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0℃时的电阻率．在一定的温度范围内α是与温度无关的常量．金属的电阻一般随温度的增加而增加，有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温数系数．利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻．已知：在0℃时，铜的电阻率为1.7×10-8Ωm,碳的电阻率为3.5×10-5Ωm，在0℃附近，铜的电阻温度系数为3.9×10–3℃-1，碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1．将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m的导体，要求其电阻在0℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度（忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化）．sxtαρsxρRo)1()1()1(1111sxtαρsxρRo)1(2222定值21RR答案0.0038m【解析】设碳棒的长度为x,则铜棒的电阻为碳棒的电阻要使得在0oC附近总电阻不随温度变化,则有则有式中t的系数必须为零,即有x≈0.0038m.微分式欧姆定律定律浅释续6单位体积内每个自由电子对电流密度的贡献为eviΔtΔS/ΔtΔS微分式欧姆定律RUIUIttRURtIQ22UItWRtIQ2RtIUItQW2QW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：WQ，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。微分式欧姆定律RUIRtIQ2UIPRIPR2第二节恒定电流steadycurrentandelectromotiveforce第二节恒定电流steadycurrentandelectromotiveforce恒定电流恒定电场性质比较随堂练习一铜棒长2m，两端电压50mV，设铜棒电阻率电流密度j1.6×10–8Ω•m欲求j，宜先用欧姆定律求电阻.设棒横截面积为S，电流电阻电流密度1.6×10–8×250×10–31.56×106A·m-2例abcdab2bdacababcd3一个沿电流方向电势高低变化的直观图分清哪是内电路、哪是外电路在内、外电路电势降落处应用焦耳定律化学反应层化学反应层bdacababcd4ababbdca5bdca电动势非静电力电源的电动势续15续16随堂小议（2）将单位正电荷从电源内部的正极移动到负极时静电场力做的功（3）将单位正电荷绕闭合回路移动一周时非静电场力做的功（4）以上说法都不是（1）电源两端的电势差；关于电动势的概念，下列说法正确的是请在放映状态下点击你认为是对的答案结束选择小议链接1（2）将单位正电荷从电源内部的正极移动到负极时静电场力做的功（3）将单位正电荷绕闭合回路移动一周时非静电场力做的功（4）以上说法都不是（1）电源两端的电势差；关于电动势的概念，下列说法正确的是请在放映状态下点击你认为是对的答案结束选择链接2（2）将单位正电荷从电源内部的正极移动到负极时静电场力做的功（3）将单位正电荷绕闭合回路移动一周时非静电场力做的功（4）以上说法都不是（1）电源两端的电势差；关于电动势的概念，下列说法正确的是请在放映状态下点击你认为是对的答案结束选择链接3（2）将单位正电荷从电源内部的正极移动到负极时静电场力做的功（3）将单位正电荷绕闭合回路移动一周时非静电场力做的功（4）以上说法都不是（1）电源两端的电势差；关于电动势的概念，下列说法正确的是请在放映状态下点击你认为是对的答案结束选择链接4（2）将单位正电荷从电源内部的正极移动到负极时静电场力做的功（3）将单位正电荷绕闭合回路移动一周时非静电场力做的功（4）以上说法都不是（1）电源两端的电势差；关于电动势的概念，下列说法正确的是请在放映状态下点击你认为是对的答案结束选择本次辅导课结束.同学们，再见!