第1节 电源和电流
1.理解电源的作用. 2.理解恒定电场的形成过程. 3.理解恒定电流的概念,会用公式q=It分析相关问题. 4.知道电流形成的微观实质.
一、电源
1.定义:能把电子从正极搬运到负极的装置.
2.作用
(1)维持电路两端有一定的电势差.
(2)使闭合电路中保持持续的电流.
二、恒定电流
1.恒定电场
(1)恒定电场:当电路达到稳定时,导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的.这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场,叫恒定电场.
(2)特点:任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化.
2.恒定电流
(1)定义:大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流.
(2)公式:I=或q=It,其中:I表示电流,q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量.
(3)单位:安培,简称安,符号A;常用的电流单位还有毫安(mA)、微安(μA).
1 A=103 mA;1 A=106μA.
判一判 (1)有电源不一定得到持续的电流,要得到持续的电流除电路中有电源外,电路还必须是闭合的,即必须用导体将电源连接起来.( )
(2)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,从而使电源两极之间有稳定的电势差,电路中形成持续的电流.( )
(3)金属导体导电时定向移动的电荷是自由电子,液体导电时定向移动的电荷有正离子和负离子,气体导电时定向移动的电荷有自由电子、正离子和负离子.( )
(4)导线内的电场,是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,电场线与导线表面垂直.( )
(5)公式I=中,q是通过导体横截面的电荷量,当导体中有正、负电荷同时向相反方向定向移动形成电流时,公式中的q应为通过导体横截面的正、负两种电荷电荷量的绝对值之和.( )
提示:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√
想一想 电流的方向一定是电荷的定向移动方向吗?方向不变的电流一定是恒定电流吗?
提示:不一定.电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反.恒定电流是指大小和方向都不变的电流,方向不变、大小改变的电流不是恒定电流.
做一做 如图所示,一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀地带有负电荷,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.vq B.
C.vqS D.
提示:选A.经过时间t,通过右端横截面的电荷量Q=qvt,根据I=得I=vq,A正确.
对电流的理解
1.电流的形成
(1)形成原因:电荷的定向移动.
(2)形成条件:导体两端有电压.
(3)电路中产生持续电流的条件:电路中有电源且电路闭合.
2.电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反.
3.电流的大小
(1)定义式:I=.用该式计算出的电流是时间t内的平均值.对于恒定电流,电流的瞬时值与平均值相等.
(2)两点说明